論文の概要: Certifying the dimensionality of any quantum channel with minimal assumptions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.10758v1
• Date: Thu, 13 Nov 2025 19:22:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.311629
• Title: Certifying the dimensionality of any quantum channel with minimal assumptions
• Title（参考訳）: 最小仮定による任意の量子チャネルの次元性の証明
• Authors: Saheli Mukherjee, Bivas Mallick, Pratik Ghosal,
• Abstract要約: 本稿では,量子チャネルが所定のしきい値以上の絡み合い次元を維持できるかどうかを認証する手法を提案する。 既存の手法とは異なり、我々の手法は忠実であり、どんなチャネルにも適用でき、一般的な仮定を避けることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8602553195689513
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: High-dimensional entanglement offers significant advantages over low-dimensional ones in various information-processing tasks. However, to harness these advantages, it is crucial that the quantum channels used to store or transmit the subsystems of an entangled system not only preserve entanglement but also maintain its dimensionality above a certain threshold. The maximum entanglement dimension that a channel can preserve is referred to as its effective dimensionality, since the channel cannot be used to transmit information of dimension greater than that in a single use. In this work, we present a method to certify whether a quantum channel can preserve entanglement dimension above a given threshold. Unlike existing approaches, our method is faithful -- it can be applied to any channel, and avoids common assumptions such as reliable preparation of entangled states, auxiliary side channels, or perfect measurement devices. Moreover, the method can be extended to faithfully certify other classes of non-resource-breaking channels, such as non-NPT-breaking channels. Finally, we discuss possible experimental realizations of our certification scheme through explicit examples.
• Abstract（参考訳）: 高次元エンタングルメントは、様々な情報処理タスクにおいて、低次元のエンタングルメントよりも大きなアドバンテージを提供する。 しかし、これらの利点を利用するためには、絡み合ったシステムのサブシステムを保存または送信するために使われる量子チャネルが、絡み合いを保持するだけでなく、あるしきい値を超えてその次元性を維持することが重要である。 チャネルが保持できる最大エンタングルメント次元はその有効次元として言及される。 本研究では,量子チャネルが所定のしきい値を超える絡み合い次元を維持できるかどうかを認証する手法を提案する。 既存の手法とは異なり、我々の手法は忠実であり、どのチャネルにも適用でき、絡み合った状態の信頼性、補助側チャネル、完璧な測定装置などの一般的な仮定を避けることができる。 さらに、NPTブレーキングチャネルなど、非リソースブレーキングチャネルの他のクラスを忠実に認証するように拡張することもできる。 最後に、明示的な例を通して、認証方式の実験的実現の可能性について論じる。

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