論文の概要: Maximally entangled states are not always useful for single shot distinguishability of unitaries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.14499v2
• Date: Tue, 05 Aug 2025 09:55:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-06 15:23:34.069291
• Title: Maximally entangled states are not always useful for single shot distinguishability of unitaries
• Title（参考訳）: 最大絡み合った状態は、ユニタリの単発識別に必ずしも有用ではない
• Authors: Satyaki Manna, Anandamay Das Bhowmik, Debashis Saha,
• Abstract要約: 2つのユニタリチャネルの単発識別では、絡み合った状態と製品状態は操作的に等価である。 最大絡み合わされたプローブでは区別できないが、積や非最大絡み合わされた入力で完全に区別できるユニタリのクラスが存在することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: There have been many instances where the maximally entangled state as a probe acts better than the product and the non-maximally entangled states in the task of distinguishing quantum channels. We provide a proof that for single-shot discrimination of two unitary channels, entangled and product states are operationally equivalent. But we identify pairs of unitaries that are perfectly distinguishable using a non-maximally entangled state, but not with a maximally entangled one. This contrast becomes more pronounced when the number of unitaries exceeds two. In every dimension $\geqslant 3$, we show that there exists a class of unitaries that are indistinguishable under maximally entangled probes, yet perfectly distinguishable using product or non-maximally entangled inputs. Another interesting set of unitaries in every dimension $\geqslant 3$ has been presented where only non-maximally entangled state acts as the successful probe, while product states and maximally entangled states cannot.
• Abstract（参考訳）: プローブとしての最大絡み合い状態が、量子チャネルを識別するタスクにおいて、積や非最大絡み合い状態よりもうまく振る舞う多くの例がある。 2つのユニタリチャネルの単発識別に対して、絡み合った状態と製品状態が操作上等価であることを示す。 しかし、最大に絡み合った状態ではなく、最大に絡み合った状態で完全に区別できるユニタリのペアを同定する。 このコントラストは、ユニタリー数が2を超えるとより顕著になる。 すべての次元 $\geqslant 3$ において、極大の絡み合ったプローブの下で区別できないユニタリのクラスが存在するが、積や非極大の絡み合った入力で完全に区別可能であることを示す。 任意の次元の他の興味深いユニタリ集合 $\geqslant 3$ は、極大に絡まった状態だけが成功したプローブとして機能し、積状態と極大に絡み合った状態は不可能である。

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