論文の概要: Detection of non-absolute separability in quantum states and channels through moments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15700v1
- Date: Thu, 21 Aug 2025 16:32:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-22 16:26:46.407739
- Title: Detection of non-absolute separability in quantum states and channels through moments
- Title（参考訳）: モーメントによる量子状態とチャネルにおける絶対分離性の検出
- Authors: Bivas Mallick, Saheli Mukherjee, Nirman Ganguly, A. S. Majumdar,
- Abstract要約: 非絶対分離状態は、適切なユニタリゲートを用いて絡み合った状態にすることができる。
絶対分離不能な状態を検出するための効率的な方法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In quantum information and computation, generation of entanglement through unitary gates remains a significant and active area of research. However, there are states termed as absolutely separable, from which entanglement cannot be created through any non-local unitary action. Thus, from a resource-theoretic perspective, non-absolutely separable states are useful as they can be turned into entangled states using some appropriate unitary gates. In this work, we propose an efficient method to detect non-absolutely separable states. Our approach relies on evaluating moments that can bypass the need for full state tomography, thereby enhancing its practical applicability. We then present several examples in support of our detection scheme. We also address a closely related problem concerning states whose partial transpose remains positive under any arbitrary non-local unitary action. Furthermore, we examine the effectiveness of our moment-based approach in the detection of quantum channels that are not absolutely separating, which entails the detection of resource preserving channels. Finally, we demonstrate the operational significance of non-absolutely separable states by proving that every such state can provide an advantage in a quantum-channel discrimination task.
- Abstract（参考訳）: 量子情報と計算では、ユニタリゲートによる絡み合いの生成は研究の重要かつ活発な領域である。
しかし、絶対分離可能な状態と呼ばれる状態があり、そこからは非局所的ユニタリアクションによって絡み合いが生成できない。
したがって、資源理論の観点からは、絶対的に分離できない状態は、適当なユニタリゲートを用いて絡み合った状態にすることができるので有用である。
本研究では,非絶対分離状態を検出するための効率的な手法を提案する。
提案手法は, フルステートトモグラフィの必要性を回避し, 実用性を向上させるモーメントの評価に頼っている。
次に,検出手法を支持するいくつかの例を示す。
また、任意の非局所的ユニタリ作用の下で部分的転置が正である状態に関して、密接に関連する問題にも対処する。
さらに、絶対分離しない量子チャネルの検出におけるモーメントに基づくアプローチの有効性を検討する。
最後に、量子チャネル判別タスクにおいて、このような状態がすべて有利であることを示すことによって、絶対的に分離できない状態の運用上の重要性を実証する。
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