論文の概要: Witness wedges in fidelity-deviation plane: separating teleportation advantage and Bell-inequality violation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.21079v1
- Date: Wed, 26 Nov 2025 05:43:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-27 18:37:58.97972
- Title: Witness wedges in fidelity-deviation plane: separating teleportation advantage and Bell-inequality violation
- Title（参考訳）: 忠実度低減平面におけるウイッジ--テレポーテーションの優位性とベル不品質違反の分離
- Authors: Kyoungho Cho, Jeongho Bang,
- Abstract要約: 我々は、2つの相補的なメリットの図形の合同幾何学を通して量子テレポーテーションを解析するための統一的な枠組みを開発する。
特に、任意の測定ペア$(F D)$は、等方性資源の可視性推定に移植することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We develop a unified framework to analyze $d$-dimensional quantum teleportation through the joint geometry of two complementary figures of merit: average fidelity $F$ (how well a protocol works on average) and fidelity deviation $D$ (how uniformly it works across the inputs). Technically, we formulate a representation-theoretical framework based on Schur-Weyl duality and permutation symmetry calculus that reduce the higher-moment Haar averages to a finite set of trace invariants of the composed correction unitaries. This yields closed-form expressions for $F$ and $D$ in arbitrary Hilbert-space dimension and delivers tight bounds that link the admissible deviation directly to the gap from the optimal average performance. In particular, any measured pair $(F, D)$ can be ported into a visibility estimate for isotropic channel resources, turning the $(F, D)$-plane into a calibrated diagnostic map. We further cast the teleportation advantage and CGLMP-inequality violation as two witnesses lines in the $(F,D)$ plane: one line certifies that $F$ beats the classical benchmark $2/(d{+}1)$, while the other line certifies the Bell nonlocality. Their identical slope but distinct intercepts expose a quantitative gap between "entangled yet local" and "genuinely nonlocal" resources.
- Abstract（参考訳）: 我々は、平均フィデリティ$F$(プロトコルが平均でどのように動作するか)とフィデリティ偏差$D$(入力間でどのように機能するか)の2つの相補的な図形のジョイントジオメトリを通して、$d$次元量子テレポーテーションを分析する統一的なフレームワークを開発する。
技術的には、Schur-Weyl双対性と置換対称性計算に基づいて表現理論の枠組みを定式化し、より高いモーメントHaar平均を合成された補正ユニタリのトレース不変量の有限集合に還元する。
これにより、任意のヒルベルト空間次元において$F$と$D$の閉形式式が得られ、許容偏差を最適平均性能のギャップと直結する厳密な境界が与えられる。
特に、任意の測定ペア $(F, D)$ を等方性チャネルリソースの可視性推定に移植することができ、$(F, D)$-プレーンを校正された診断マップに変換する。
1行は、$F$が古典的ベンチマークである2/(d{+}1)$を上回り、もう1行はベル非局所性を証明する。
それらの同一の傾斜は異なるが、インターセプトは「絡み合ったが局所的な」資源と「本質的に非局所的な」資源の間の量的ギャップを露呈する。
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