論文の概要: Probabilistic Channel Distillation via Indefinite Causal Order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13696v1
• Date: Thu, 23 Jan 2025 14:24:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:57:53.830004
• Title: Probabilistic Channel Distillation via Indefinite Causal Order
• Title（参考訳）: 不確定因果順序による確率的チャネル蒸留
• Authors: Spiros Kechrimparis, James Moran, Hyukjoon Kwon,
• Abstract要約: より高次量子スイッチは、任意のキュービットパウリチャネルを非ゼロ確率で同一チャネルに蒸留することができることを示す。 この能力は従来の量子スイッチとは対照的であり、パウリチャネルの限られたセットのみを非ゼロ確率で蒸留することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9482012852779085
• License:
• Abstract: The quantum switch has been widely studied as a prototypical example of indefinite causal order in quantum information processing. However, the potential advantages of utilising more general forms of indefinite causal orders remain largely unexplored. We study higher-order switches, which involve concatenated applications of the quantum switch, and we demonstrate that they provide a strict advantage over the conventional quantum switch in the task of quantum channel distillation. Specifically, we show that higher-order quantum switches enable the probabilistic distillation of any qubit Pauli channel into the identity channel with nonzero probability. This capability contrasts with the conventional quantum switch, which allows only a limited set of Pauli channels to be distilled with nonzero probability. We observe that, counterintuitively, the distillation rate generally increases the noisier the channel is. We fully characterise the asymptotic distillation rates of higher-order superswitches for qubit Pauli channels. Finally, we prove a no-go result for multi-qubit generalisations.
• Abstract（参考訳）: 量子スイッチは、量子情報処理における不定因数順序の原型的な例として広く研究されている。 しかし、より一般的な不確定因果順序の形式を利用するという潜在的な利点は、ほとんど解明されていないままである。 我々は、量子スイッチの連結的な応用を含む高次スイッチについて検討し、量子チャネル蒸留のタスクにおいて、従来の量子スイッチに対して厳密な優位性を提供することを示した。 具体的には、高次量子スイッチは、任意のクォービットパウリチャネルを非ゼロ確率のアイデンティティチャネルに蒸留することができることを示す。 この能力は従来の量子スイッチとは対照的であり、パウリチャネルの限られたセットのみを非ゼロ確率で蒸留することができる。 逆に, 蒸留速度がチャネルのノイズを増大させるのが一般的である。 キュービットパウリ流路における高次超スイッチの漸近蒸留速度を完全に特徴づける。 最後に、マルチキュービットの一般化についてノーゴー結果を示す。

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