論文の概要: Quantum entanglement as an extremal Kirkwood-Dirac nonreality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04137v2
• Date: Sun, 19 Jan 2025 23:03:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:16:00.408875
• Title: Quantum entanglement as an extremal Kirkwood-Dirac nonreality
• Title（参考訳）: 極端カークウッド-ディラック非現実性としての量子絡み合い
• Authors: Agung Budiyono,
• Abstract要約: 量子エンタングルメントとKirkwood-Dirac(KD)準確率の異常あるいは非古典的非現実値との関係を論じる。 我々はまず、KD準確率の非現実性に基づいて、純二部体状態に対する絡み合いモノトンを構築する。 次に、凸屋根拡張を用いて、汎用量子状態のための二部構造エンタングルメントモノトンを構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Understanding the relationship between various different forms of nonclassicality and their resource character is of great importance in quantum foundation and quantum information. Here, we discuss a quantitative link between quantum entanglement and the anomalous or nonclassical nonreal values of Kirkwood-Dirac (KD) quasiprobability, in a bipartite setting. We first construct an entanglement monotone for a pure bipartite state based on the nonreality of the KD quasiprobability defined over a pair of orthonormal bases in which one of them is a product, and optimizations over these bases. It admits a closed expression as a Schur-concave function of the state of the subsystem having a form of nonadditive quantum entropy. We then construct a bipartite entanglement monotone for generic quantum states using the convex roof extension. Its normalized value is upper bounded by the concurrence of formation, and for two-qubit systems, they are equal. We also derive lower and upper bounds in terms of different forms of uncertainty in the subsystem quantified respectively by an extremal trace-norm asymmetry and a nonadditive quantum entropy. The entanglement monotone can be expressed as the minimum total state disturbance due to a nonselective local binary measurement. Finally, we discuss its estimation using weak value measurement and classical optimization, and its connection with strange weak value and quantum contextuality.
• Abstract（参考訳）: 非古典性の様々な形態とそれらの資源特性の関係を理解することは、量子基盤と量子情報において非常に重要である。 ここでは,量子エンタングルメントとカークウッド・ディラック(KD)準確率の非古典的あるいは非古典的非現実的値との定量的な関係を,二部構成で論じる。 まず、KD準確率の非現実性に基づいて、純二部状態に対する絡み合いモノトンを構築し、その一方が積である正規直交基底の対上で定義し、これらの基底を最適化する。 非加法的量子エントロピーの形式を持つ部分系の状態のシュル・コンケーブ函数として閉表現が認められる。 次に、凸屋根拡張を用いて、汎用量子状態のための二部構造エンタングルメントモノトンを構築する。 その正規化値は形成の収束によって上界となり、2量子系の場合、それらは等しい。 また、極端トレースノルム非対称性と非付加的量子エントロピーによってそれぞれ量子化されたサブシステムにおける異なる形の不確実性の観点から下界と上界を導出する。 絡み合いモノトンは、非選択的局所二分法測定による最小全状態乱れとして表すことができる。 最後に、弱値測定と古典最適化を用いた推定と、奇妙な弱値と量子文脈との接続について論じる。

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