論文の概要: Complete Positivity of Subsystems in Quantum Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.21630v2
• Date: Wed, 30 Jul 2025 09:11:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-31 16:14:17.722634
• Title: Complete Positivity of Subsystems in Quantum Dynamics
• Title（参考訳）: 量子力学におけるサブシステムの完全正性
• Authors: Anumita Mukhopadhyay, Praggnyamita Ghosh, Shibdas Roy,
• Abstract要約: 完備正負性(CP)とユニタリ性(ユニタリ性)の関係について検討し、そこでは写像が NCP となるためには非ユニタリでなければならない。 システムと環境のチャネルは、結合系環境空間の進化を統一するために、CP(NCP)とCP(CP-indivisible)の両方でなければならないことを示す。
• 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: Although many quantum channels satisfy Completely Positive Trace Preserving (CPTP) condition, there are valid quantum channels that can be non-completely positive (NCP). In a search of the conditions of noisy evolution to be a useful resource for quantum computing, we study the relation of complete positivity (CP) with unitality, where we find that a map must be non-unital in order to be NCP, but not vice-versa. As memory effects can provide advantages in the dynamics of noisy quantum systems, we investigate the relative CP condition and the CP-divisibility condition of the system and environment subsystems of a joint system-environment quantum state evolving noiselessly. We show that the system and environment channels must be both CP (NCP) or CP-divisible (CP-indivisible) for the evolution in the joint system-environment space to be unitary. We illustrate our results with examples of Bell state created from $|00\rangle$, GHZ state created from $|000\rangle$, W state created from $|100\rangle$, and the partial transpose (PT) operation acting on the Bell state.
• Abstract（参考訳）: 多くの量子チャネルは完全正のトレース保存(CPTP)条件を満たすが、非完全正の量子チャネル(NCP)が存在する。 量子コンピューティングの有用な資源となる雑音進化の条件を探索する際、全正積(CP)とユニタリ性の関係を調べたところ、写像は非ユニタリでなければならないが、逆逆ではないことがわかった。 メモリ効果が雑音量子系の力学に利点をもたらすので, 連立系環境量子状態の相対CP条件とCP差条件と環境サブシステムについて検討する。 システムと環境のチャネルは、結合系環境空間の進化を統一するために、CP(NCP)とCP(CP-indivisible)の両方でなければならないことを示す。 本稿では, $|00\rangle$, $|000\rangle$, $|100\rangle$から生成されたGHZ state, $|100\rangle$から生成されたW state,およびベル状態に作用する部分変換(PT)操作の例を紹介する。

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