論文の概要: The quantum enigma of teleportation near black holes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06484v1
- Date: Sat, 11 Jan 2025 08:35:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-14 14:22:11.074445
- Title: The quantum enigma of teleportation near black holes
- Title（参考訳）: ブラックホール近傍のテレポーテーションの量子エニグマ
- Authors: Abhijit Mandal, Sovik Roy,
- Abstract要約: 2つの非等価な三分極純状態から派生した二分極混合状態が、2つの異なるブラックホールモデルの重力の影響を受けながら、テレポーテーションの効率的な量子チャネルとして機能するかどうかを考察する。
我々は、これらの状態のテレポーテーションの忠実さを強調し、その有効性を量子チャネルとして決定するための重要な要素である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The enigma surrounding the existence of black holes has recently been substantiated through the groundbreaking work of experimental physicists \cite{genzel2024}. Exploring quantum systems under the gravitational influence of black holes has emerged as a pivotal area of research. Among the frontier works in quantum information processing is the utilization of quantum states as quantum channels. A fundamental quantum information protocol is teleportation, in which two parties, Alice and Bob, share entangled states. In this protocol, the sender, Alice, who holds an unknown qubit, utilizes local operations and classical communication (LOCC) to recreate the qubit at the recipient's (Bob's) end. Notably, during the execution of this protocol, Alice loses the unknown qubit on her side. The teleportation protocol, originally proposed by Bennett et al. \cite{bennett1993}, has been extensively studied with various states and under different physical setups. Researchers have explored both modifications to the protocol itself and the viability of various quantum states as teleportation channels. In this paper, we investigate whether bipartite mixed states derived from two inequivalent classes of tripartite pure states, subjected to the gravitational influence of two different black hole models, can still serve as efficient quantum channels for teleportation. We emphasize the teleportation fidelity of these states, a critical factor for determining their efficacy as quantum channels. Specifically, the fidelity must exceed the classical limit of $\frac{2}{3}$ to be considered effective \cite{pop1994}. We conjecture that, even under the gravitational influence of black holes, the quantum characteristics of the given states are preserved, enabling them to function effectively as quantum channels for teleportation.
- Abstract（参考訳）: ブラックホールの存在を取り巻く謎は、最近、実験物理学者 \cite{genzel2024} の画期的な研究によって裏付けられている。
ブラックホールの重力の影響下で量子系を探索することは、研究の重要な領域として浮上している。
量子情報処理におけるフロンティアの業績には、量子状態の量子チャネルとしての利用がある。
基本量子情報プロトコルはテレポーテーションであり、アリスとボブは絡み合った状態を共有する。
このプロトコルでは、未知のキュービットを持つ送信者アリスは、ローカル操作と古典的通信(LOCC)を使用して受信者の(Bobの)端でキュービットを再現する。
注目すべきは、このプロトコルの実行中に、アリスは、彼女の側にある未知の量子ビットを失います。
もともとBennett et al \cite{bennett1993} によって提案されたテレポーテーションプロトコルは、様々な状態と異なる物理的設定の下で広く研究されている。
研究者はプロトコル自体への変更と、テレポーテーションチャネルとしての様々な量子状態の生存可能性の両方を調査してきた。
本稿では、2つの非等価な三分極純状態から導かれる二分極混合状態が、2つの異なるブラックホールモデルの重力の影響を受けながら、テレポーテーションのための効率的な量子チャネルとして機能するかどうかを考察する。
我々は、これらの状態のテレポーテーションの忠実さを強調し、その有効性を量子チャネルとして決定するための重要な要素である。
具体的には、忠実度は$\frac{2}{3}$の古典的な極限を超え、有効であると見なさなければならない。
ブラックホールの重力の影響下であっても、与えられた状態の量子特性は保存され、テレポーテーションの量子チャネルとして効果的に機能する。
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