論文の概要: One-shot manipulation of coherence in dynamic quantum resource theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09345v1
- Date: Thu, 13 Feb 2025 14:08:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-14 13:47:57.918633
- Title: One-shot manipulation of coherence in dynamic quantum resource theory
- Title（参考訳）: 動的量子資源理論におけるコヒーレンスのワンショット操作
- Authors: Yu Luo,
- Abstract要約: 近年、動的量子資源の研究への関心が高まっている。
本稿では,超チャネル理論を用いて量子コヒーレンスの動的資源理論を記述する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.344393226275816
- License:
- Abstract: A fundamental problem in quantum information is to understand the operational significance of quantum resources. Quantum resource theories (QRTs) provide a powerful theoretical framework that aids in analyzing and comprehending the operational meaning of these resources. Early resource theories primarily focused on analyzing static quantum resources. Recently, there has been growing interest in the study of dynamic quantum resources. In this paper, we utilize superchannel theory to describe the dynamic resource theory of quantum coherence. In this dynamic resource theory, we treat classical channels as free channels and consider two classes of free superchannels that preserve channel incoherence (maximally incoherent superchannels (MISC) and dephasing-covariant incoherent superchannels (DISC)) as free resources. We regard the quantum Fourier transform as the golden unit of dynamic coherence resources. We first establish the one-shot theory of dynamic coherence cost and dynamic coherence distillation, which involves converting the quantum Fourier transform into an arbitrary quantum channel using MISC and DISC. Next, we introduce a class of free superchannels known as $\delta$-MISC, which asymptotically generate negligible dynamic coherence. Finally, we provide upper and lower bounds for the one-shot catalytic dynamic coherence cost of quantum channels under the action of these $\delta$-MISC superchannels.
- Abstract（参考訳）: 量子情報の基本的な問題は、量子資源の運用上の重要性を理解することである。
量子リソース理論(QRT)は、これらのリソースの運用上の意味を分析し、理解するのに役立つ強力な理論フレームワークを提供する。
初期の資源理論は、主に静的量子資源の分析に焦点を当てていた。
近年、動的量子資源の研究への関心が高まっている。
本稿では,超チャネル理論を用いて量子コヒーレンスの動的資源理論を記述する。
この動的資源理論では、古典的なチャネルを自由チャネルとして扱い、チャネル不整合(MISC)とデファスリング共変非整合スーパーチャネル(DISC)を自由リソースとして保存する2種類の自由スーパーチャネルを考察する。
量子フーリエ変換を動的コヒーレンス資源の黄金単位とみなす。
まず, 量子フーリエ変換をMISC, DISCを用いて任意の量子チャネルに変換する動的コヒーレンスコストと動的コヒーレンス蒸留のワンショット理論を確立する。
次に,$\delta$-MISCと呼ばれる,無視可能な動的コヒーレンスを漸近的に生成する自由超チャネルのクラスを紹介する。
最後に、これらの$\delta$-MISCスーパーチャネルの作用の下で、量子チャネルの1ショット触媒的動的コヒーレンスコストに対して上および下界を提供する。
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