論文の概要: Entanglement-Assisted Discrimination of Nonlocal Sets of Orthogonal States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12535v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 00:27:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-16 17:38:11.821014
- Title: Entanglement-Assisted Discrimination of Nonlocal Sets of Orthogonal States
- Title（参考訳）: 直交状態の非局所集合の絡み合いによる識別
- Authors: Ziying Hou, Huaqi Zhou, Limin Gao,
- Abstract要約: 量子非局所性を示す量子状態の絡み合いによる識別は、量子情報理論におけるフロンティアのトピックである。
資源効率の高いLOCC識別プロトコルの開発とマルチパーティ・エンタングルメントの役割について検討する。
- 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: Entanglement-assisted discrimination of orthogonal quantum states exhibiting quantum nonlocality is a frontier topic in quantum information theory. In this paper, we investigate the role of multipartite entanglement and develop resource-efficient LOCC discrimination protocols for nonlocal sets of orthogonal states, including multipartite orthogonal product-state sets and entangled-state sets with different nonlocal features. By incorporating controlled-NOT (CNOT) operations into the discrimination procedure, we construct protocols for genuinely nonlocal GHZ bases in four- and five-qubit systems that require only a single EPR pair. For the same target sets, we compare different entanglement-assisted schemes and identify those with lower entanglement consumption. We further observe that, on average, protocols avoiding teleportation consume fewer resources than teleportation-based approaches. In addition, when higher-partite GHZ-type resources (with $n>3$) are available among suitable subsystems, they can in some cases reduce the overall entanglement cost. Our results highlight the operational significance of multipartite entanglement and provide practical protocols for the local discrimination of orthogonal state sets exhibiting quantum nonlocality.
- Abstract（参考訳）: 量子非局所性を示す直交量子状態の絡み合いによる識別は、量子情報理論におけるフロンティアのトピックである。
本稿では,多角形直交積状態集合や非局所的特徴を持つ絡み合い状態集合を含む非局所的直交状態集合に対する資源効率の高いLOCC識別プロトコルの開発と,多角形絡み合いの役割について検討する。
制御NOT(CNOT)操作を識別手順に組み込むことで、単一のEPRペアのみを必要とする4ビットおよび5ビットシステムにおいて、真の非局所GHZベースのためのプロトコルを構築する。
同じターゲットセットに対して、異なる絡み合い支援スキームを比較し、より低い絡み合い消費を持つものを特定する。
さらに、平均的に、テレポーテーションを避けるプロトコルは、テレポーテーションベースのアプローチよりも少ないリソースを消費することを観察する。
さらに、高部構成のGHZ型リソース($n>3$)が適切なサブシステムで利用できる場合、場合によっては全体的な絡み合いコストを削減できる。
本研究は, 量子非局所性を示す直交状態集合の局所的識別のための実用的なプロトコルを提供する。
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