論文の概要: Limits on broadcasting non-stabilizerness through unrestricted operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15794v1
• Date: Mon, 27 Jan 2025 05:39:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:55:52.776627
• Title: Limits on broadcasting non-stabilizerness through unrestricted operations
• Title（参考訳）: 制限のない操作による非安定化器の放送制限
• Authors: Rivu Gupta, Tanoy Kanti Konar, Ayan Patra, Aditi Sen De,
• Abstract要約: 安定化器演算は任意の有限次元の全ての量子状態の「魔法の」資源を複製または放送することはできないことを示す。 制限のない操作で完全に魔法を放送する条件を導出する。 本研究により,特定州向けに設計された状態依存型クローニングユニタリは,マジック生成ユニタリよりも平均的非安定化性発生能力が低いことが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In the resource theory of non-stabilizerness, we prove that stabilizer operations cannot replicate or broadcast the "magic" resource of all quantum states in an arbitrary finite dimension. Moreover, we show that even in unrestricted scenarios, there are fundamental limits on cloning the non-stabilizerness content of quantum states. When using an auxiliary system as part of the cloning process, we show that it is impossible to broadcast the non-stabilizerness of qubits that possess a greater degree of non-stabilizerness than the known states on which the transformations are based. We also derive the conditions to broadcast magic perfectly using unrestricted operations. Furthermore, we compare non-stabilizerness broadcasting with traditional state cloning methods, such as state-dependent and -independent cloners, which can achieve perfect broadcasting of states with known magic content. Our findings reveal that state-dependent cloning unitaries designed for specific states have lower average non-stabilizerness-generating power than magic-generating unitaries.
• Abstract（参考訳）: 非安定化器性に関する資源理論において、安定化器演算は任意の有限次元の全ての量子状態の「魔法の」資源を複製または放送できないことを証明している。 さらに、制限のないシナリオにおいても、量子状態の非安定化性内容のクローン化には根本的な制限があることを示す。 クローン化過程の一部として補助システムを用いる場合、変換がベースとなっている既知の状態よりも高い非安定化性を有する量子ビットの非安定化性をブロードキャストすることは不可能であることを示す。 また、制限のない操作で完全に魔法を放送する条件も導出します。 さらに、非安定化器性放送と従来の状態クローン法(例えば、状態依存クローンや非依存クローン)を比較し、既知のマジックコンテンツによる状態の完全放送を実現する。 本研究により,特定州向けに設計された状態依存型クローニングユニタリは,マジック生成ユニタリよりも平均的非安定化性発生能力が低いことが明らかとなった。

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