論文の概要: Detecting high-dimensional entanglement and characterization of quantum channels using moments of the generalized positive maps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14062v1
• Date: Wed, 19 Feb 2025 19:23:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:27:14.196814
• Title: Detecting high-dimensional entanglement and characterization of quantum channels using moments of the generalized positive maps
• Title（参考訳）: 一般化正写像のモーメントを用いた高次元エンタングルメントの検出と量子チャネルの特性評価
• Authors: Bivas Mallick, Ananda G. Maity, Nirman Ganguly, A. S. Majumdar,
• Abstract要約: 量子状態のシュミット数を決定することに焦点をあて、高次元の絡みを検知するための基準を提案する。 提案手法は実実験で効率的にシミュレートできる一般化された正の写像のモーメントを評価することに依存する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: High-dimensional entanglement is a valuable resource for several quantum information processing tasks, and is often characterized by the Schmidt number and specific classes of entangled states beyond qubit-qubit and qubit-qutrit systems. We propose a criterion to detect high-dimensional entanglement, focusing on determining the Schmidt number of quantum states and identifying significant classes of PPT and NPT entangled states. Our approach relies on evaluating moments of generalized positive maps which can be efficiently simulated in real experiments without the requirement of full-state tomography. We demonstrate the effectiveness of our detection scheme through various illustrative examples. As a direct application, we explore the implications of our moment-based detection schemes in identifying useful quantum channels such as non-Schmidt number breaking channels and non-entanglement breaking channels. Finally, we present the operational implication of our proposed moment criterion through its manifestation in channel discrimination tasks.
• Abstract（参考訳）: 高次元の絡み合いは、いくつかの量子情報処理タスクにとって貴重な資源であり、しばしばシュミット数と、量子ビットおよび量子ビット量子ビット系を超えた特定の絡み合い状態のクラスによって特徴づけられる。 我々は高次元の絡み目を検出するための基準を提案し、シュミット数の量子状態を決定し、PPTおよびNPT絡み目の重要なクラスを特定することに重点を置いている。 提案手法は,実実験において全状態トモグラフィを必要とせずに効率的にシミュレートできる一般化された正の写像のモーメントを評価することに依存する。 本研究は, 種々の実例による検出手法の有効性を実証する。 直接的応用として、非シュミット数破壊チャネルや非絡み目破壊チャネルなどの有用な量子チャネルを特定するために、モーメントに基づく検出方式がもたらす意味について検討する。 最後に,チャネル識別タスクにおいて,提案するモーメント基準の運用上の意義について述べる。

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