論文の概要: Absorption capacity of separable noise: Bell-mixing thresholds on separability and teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.31243v2
• Date: Sat, 04 Jul 2026 10:32:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-07 22:26:29.310681
• Title: Absorption capacity of separable noise: Bell-mixing thresholds on separability and teleportation
• Title（参考訳）: 可分音の吸収能:可分音とテレポーテーションにおけるベル混合閾値
• Abstract要約: 我々はベル混合線$_=+ + (1-)$について検討し、$+$は固定ベル参照であり、$は分離可能な2ビットノイズ状態である。 州は絡み合うようになり、古典的戦略よりも量子テレポーテーションの優位性に達する。 積雑音状態と分離可能な複素数$X$雑音状態に対する閉形式容量と閾値を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study Bell-mixing lines $ρ_λ=λΦ^+ +(1-λ)σ$, where $Φ^+$ is a fixed Bell reference and $σ$ is a separable two-qubit noise state. Along this line there are two operational crossings: the state becomes entangled, and it reaches quantum teleportation advantage over classical strategies. We package these crossings as capacities of the noise state. The entanglement absorption capacity $C_{\rm abs}(σ)$ is the largest amount of Bell reference that $σ$ can absorb while the partial transpose remains positive. The fidelity absorption capacity $C_F(σ)$ is the largest amount of Bell reference that $σ$ can absorb while keeping the maximal teleportation fidelity at or below the classical bound $2/3$. The thresholds corresponding to the two crossing points are obtained from the same Möbius map, $λ_* = C_{\rm abs}/(1+C_{\rm abs})$ and $λ_F = C_F/(1+C_F)$. We derive closed-form capacities and thresholds for product noise states and separable complex $X$ noise states. For product noise, $C_{\rm abs}$ depends only on local marginal purities, while $C_F$ also depends on orientation relative to the maximally entangled reference. For $X$ noise states, both capacities are explicit in all four Bell frames. We also study three extensions: arbitrary pure-state references, the evolution of $X$ noise states and their capacities under local amplitude-damping and dephasing channels, and decomposition certificates that give lower bounds on the capacities, hence on the thresholds, for general separable noise.
• Abstract（参考訳）: ベル混合線 $ρ_λ=λ ^+ +(1-λ)σ$ について検討し、そこでは、$ ^+$ は固定ベル参照であり、$σ$ は分離可能な2ビット雑音状態である。 州は絡み合うようになり、古典的戦略よりも量子テレポーテーションの優位性に達する。 これらの交差をノイズ状態の容量としてパッケージ化する。 エンタングルメント吸収容量$C_{\rm abs}(σ)$は、部分転置が正のままに$σ$が吸収できるベル参照の最大の量である。 フィデリティ吸収容量$C_F(σ)$は、古典的な2/3$以下の最大テレポーテーションフィデリティを維持しながら、$σ$が吸収できるベル参照の最大の量である。 2つの交差点に対応する閾値は同じメビウス写像、$λ_* = C_{\rm abs}/(1+C_{\rm abs})$および$λ_F = C_F/(1+C_F)$から得られる。 積雑音状態と分離可能な複素数$X$雑音状態に対する閉形式容量と閾値を導出する。 積ノイズについては、$C_{\rm abs}$は局所的な辺の純度にのみ依存するが、$C_F$は最大絡み合った参照に対する向きにも依存する。 X$のノイズ状態の場合、どちらの容量もベルの4つのフレーム全てで明示的である。 また、任意の純状態参照、局所振幅減衰・減音チャネル下での$X$ノイズ状態とその容量の進化、そして一般に分離可能な雑音に対して、その容量の低い境界を与える分解証明書の3つの拡張についても検討する。

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