論文の概要: Prepare-and-measure and entanglement simulation beyond qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02377v1
• Date: Mon, 04 Aug 2025 13:04:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-05 18:25:22.342242
• Title: Prepare-and-measure and entanglement simulation beyond qubits
• Title（参考訳）: 量子ビットを超える事前・測定・絡み合いシミュレーション
• Authors: Mani Zartab, Giulio Gasbarri, Gael Sentís, Ramon Muñoz-Tapia,
• Abstract要約: 正確な古典的プロトコルの重要な特徴を$d=2$で識別し、より高次元のロバストな近似プロトコルを構築するために使用する。 提案手法は、$d=2$の量子確率分布を正確に再現し、高次元の既存のプロトコルと比較して非常によく機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: For two non-communicating parties, quantum theory can give rise to probability distributions of outcomes that cannot be reproduced by any local classical model without communication. However, in the case of two-dimensional systems ($d=2$), it is known that allowing a finite amount of classical communication to shared classical resources makes it possible to simulate these quantum correlations. Whether such a simulation remains possible in higher dimensions is still an open question. In this work, we identify the key features of the exact classical protocol in $d=2$, and use them to construct robust approximate protocols in higher dimensions. We assess their performance through a randomized numerical study based on the Total Variation Distance. Our approach exactly reproduces the quantum probability distributions for $d=2$, and performs very well compared to existing protocols for higher dimensions, being the most robust protocol in all cases studied. These results offer new insights into the analytical structure of classical protocols in higher dimensions.
• Abstract（参考訳）: 2つの非通信的素粒子に対して、量子論は通信なしで任意の局所的古典的モデルで再現できない結果の確率分布を生じさせる。 しかし、2次元システム(d=2$)の場合、共有された古典的資源に対する有限量の古典的コミュニケーションがこれらの量子相関をシミュレートすることができることが知られている。 このようなシミュレーションが高次元で可能かどうかはまだ未解決の問題である。 本研究では,従来のプロトコルの重要な特徴を$d=2$で識別し,それを用いて高次元のロバストな近似プロトコルを構築する。 総変分距離に基づくランダムな数値研究により,その性能を評価する。 提案手法は, 量子確率分布を$d=2$で正確に再現し, 高次元の既存のプロトコルと比較して非常によく機能し, 全てのケースにおいて最も堅牢なプロトコルである。 これらの結果は、より高次元における古典的プロトコルの分析構造に関する新たな洞察を与える。

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