論文の概要: Single-shot antidistinguishability of unitary operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.14609v1
• Date: Thu, 16 Oct 2025 12:17:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-17 21:15:14.843803
• Title: Single-shot antidistinguishability of unitary operations
• Title（参考訳）: 単発動作の単発消毒性
• Authors: Satyaki Manna, Anandamay Das Bhowmik,
• Abstract要約: 単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発式単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発型単発 3つのユニタリの集合に対して、まずすべての最大絡み合った状態がプローブとしての性能において等価であることを証明する。 また、3つのキュービットユニタリの2つの区別不能な集合の和もまた、識別不能ユニタリの集合を形成することを確立した。
• 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: The notion of antidistinguishability captures the possibility of ruling out certain alternatives in a quantum experiment without identifying the actual outcome. Although extensively studied for quantum states, the antidistinguishability of quantum channels remains largely unexplored. In this work, we investigate the single-shot antidistinguishability of unitary operations. We analyse two scenarios: antidistinguishability with single-system probes and with entangled probes. For sets of three unitaries, we first prove that all maximally entangled states are equivalent in their performance as probe. In the qubit case, we further establish that maximally entangled probes are always sufficient: if a set of three qubit unitaries is antidistinguishable with either a single-system or non-maximally entangled probe, then it is also antidistinguishable with a maximally entangled one. However, in higher dimension, this equivalence fails. In \textit{dimension 3}, there exists a set of unitaries that are antidistinguishable with non-maximally entangled probe or single-system probe but not with maximally entangled probe. We also establish that union of two antidistinguishable sets of three qubit unitaries also forms a set of antidistinguishable unitaries. Lastly, we provide methods to construct antidistinguishable unitaries from non-antidistinguishable ones.
• Abstract（参考訳）: 反識別性の概念は、実際の結果を特定することなく、量子実験においてある選択肢を除外する可能性を捉えている。 量子状態については広く研究されているが、量子チャネルの反識別性はほとんど未解明のままである。 本研究では,単発動作における単発動作の識別可能性について検討する。 単系統プローブと絡み合ったプローブによる解離防止性という2つのシナリオを分析した。 3つのユニタリの集合に対して、まずすべての最大絡み合った状態がプローブとしての性能において等価であることを証明する。 キュービットの場合、最大エンタングルドプローブは常に十分であるとさらに証明する: 3つのキュービットユニタリの集合が単系または非最大エンタングルドプローブのいずれにおいても反識別可能であるならば、最大エンタングルドプローブの集合も反識別可能である。 しかし、高次元では、この等価性は失敗する。 textit{dimension 3} では、最大エンタングルドプローブや単一系プローブでは区別できないが、最大エンタングルドプローブでは区別できないユニタリの集合が存在する。 また、3つのキュービットユニタリの2つの区別不能な集合の和もまた、識別不能ユニタリの集合を形成することを確立した。 最後に,識別不能なユニタリから識別不能なユニタリを構築する方法を提案する。

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