論文の概要: Exchange-Symmetrized Qudit Bell Bases and Bell-State Distinguishability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10297v3
- Date: Tue, 20 May 2025 18:39:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-22 15:42:57.21848
- Title: Exchange-Symmetrized Qudit Bell Bases and Bell-State Distinguishability
- Title（参考訳）: 交換Symmetrized Qudit Bell Basesとベル状態の識別性
- Authors: Oscar Scholin, Theresa W. Lynn,
- Abstract要約: 単一粒子ヒルベルト空間次元$d$のキューディ対の絡み合いは、量子情報処理にとって重要なポテンシャルを持つ。
2つの粒子間の内部状態の交換の下で、定対称性を持つ一般化ベル基底を導入する。
この結果は、量子通信プロトコルの短期的な実現に関係している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement of qudit pairs, with single particle Hilbert space dimension $d$, has important potential for quantum information processing, with applications in cryptography, algorithms, and error correction. For a pair of qudits of arbitrary even dimension $d$, we introduce a generalized Bell basis with definite symmetry under exchange of internal states between the two particles. We show that no complete exchange-symmetrized basis can exist for odd $d$. This framework extends prior work on exchange-symmetrized hyperentangled qubit bases, where $d$ is a power of two. For our exchange-symmetrized basis we show that measurement devices restricted to linear evolution and local measurement (LELM) can unambiguously distinguish $2d-1$ qudit Bell states for any even $d$. This achieves the upper bound in general for reliable Bell-state distinguishability via LELM and augments previously known limits for $d = 2^n$ and $d=3$. This result is relevant to near-term realizations of quantum communication protocols.
- Abstract（参考訳）: 単一粒子ヒルベルト空間次元$d$を持つキューディット対の絡み合いは、暗号、アルゴリズム、誤り訂正といった量子情報処理に重要な可能性を持っている。
任意の偶数次元$d$の1対のクォーディットに対して、2つの粒子間の内部状態の交換の下で、一定の対称性を持つ一般化されたベル基底を導入する。
奇数$d$に対して完全な交換対称性基底が存在しないことを示す。
このフレームワークは、交換対称性を持つハイパーエンタングルドキュービット基底に関する以前の作業を拡張し、$d$は2のパワーである。
交換対称性に基づいて、線形進化と局所測定(LELM)に制限された測定装置が、任意の$d$に対して2d-1$qudit Bell状態をあいまいに区別できることを示す。
これにより、LELM と augments で知られている $d = 2^n$ および $d=3$ の制限を拡張できる。
この結果は、量子通信プロトコルの短期的な実現に関係している。
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