論文の概要: Local unitary classification of sets of generalized Bell states in $\mathbb{C}^{d}\otimes\mathbb{C}^{d}$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.23073v1
- Date: Sat, 29 Mar 2025 13:14:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-01 14:34:51.074660
- Title: Local unitary classification of sets of generalized Bell states in $\mathbb{C}^{d}\otimes\mathbb{C}^{d}$
- Title(参考訳): $\mathbb{C}^{d}\otimes\mathbb{C}^{d}$における一般化ベル状態の集合の局所的ユニタリ分類
- Authors: Cai-Hong Wang, Jiang-Tao Yuan, Mao-Sheng Li, Ying-Hui Yang, Shao-Ming Fei,
- Abstract要約: 局所的なユニタリ変換の下での分類は、量子絡み合いの理論において根本的な問題となっている。
両部量子系における一般化ベル状態(GBS)の完全なLU分類を確立する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License:
- Abstract: Two sets of quantum entangled states that are equivalent under local unitary transformations may exhibit identical effectiveness and versatility in various quantum information processing tasks. Consequently, classification under local unitary transformations has become a fundamental issue in the theory of quantum entanglement. The primary objective of this work is to establish a complete LU-classification of all sets of generalized Bell states (GBSs) in bipartite quantum systems $\mathbb{C}^{d}\otimes \mathbb{C}^{d}$ with $d\geq 3$. Based on this classification, we determine the minimal cardinality of indistinguishable GBS sets in $\mathbb{C}^{6}\otimes \mathbb{C}^{6}$ under one-way local operations and classical communication (one-way LOCC). We propose first two classification methods based on LU-equivalence for all $l$-GBS sets for $l\geq 2$. We then establish LU-classification for all 2-GBS, 3-GBS, 4-GBS and 5-GBS sets in $\mathbb{C}^{6}\otimes \mathbb{C}^{6}$. Since LU-equivalent sets share identical local distinguishability, it suffices to examine representative GBS sets from equivalent classes. Notably, we identify a one-way LOCC indistinguishable 4-GBS set among these representatives, thereby resolving the case of $d = 6$ for the problem of determining the minimum cardinality of one-way LOCC indistinguishable GBS sets in [Quant. Info. Proc. 18, 145 (2019)] or [Phys. Rev. A 91, 012329 (2015)].
- Abstract(参考訳): 局所的なユニタリ変換の下で等価である2つの量子絡み合った状態は、様々な量子情報処理タスクにおいて同じ効果と汎用性を示す可能性がある。
したがって、局所的なユニタリ変換の下での分類は、量子絡み合いの理論において根本的な問題となっている。
この研究の主な目的は、二部量子系 $\mathbb{C}^{d}\otimes \mathbb{C}^{d}$ において、一般化されたベル状態(GBS)の全ての集合の完全なLU分類を$d\geq 3$ で確立することである。
この分類に基づいて、一方向局所演算と古典通信(一方方向LOCC)の下で$\mathbb{C}^{6}\otimes \mathbb{C}^{6}$における区別不能GBS集合の最小濃度を決定する。
LU同値性に基づく最初の2つの分類法を、$l\geq 2$に対してすべての$l$-GBS集合に対して提案する。
次に、すべての 2-GBS, 3-GBS, 4-GBS, 5-GBS に対して $\mathbb{C}^{6}\otimes \mathbb{C}^{6}$ でLU分類を確立する。
LU同値集合は同一局所微分可能性を共有するため、同値類から代表GBS集合を調べるのに十分である。
特に、これらの代表者の中から一方向LOCC識別不能な4-GBSを識別し、[Quant. Info.18, 145 (2019)] または[Phys. Rev. A 91, 012329 (2015)] における一方向LOCC識別不能GBSの最小濃度を決定する問題に対して$d = 6$のケースを解く。
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