論文の概要: Limits on Broadcasting Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14864v1
- Date: Thu, 16 Jul 2026 11:37:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-17 17:01:33.083843
- Title: Limits on Broadcasting Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける遺伝的多部絡み合いの放送制限
- Abstract要約: 量子ネットワークにおける真のマルチパーティ・エンタングルメント(GME)のブロードキャストの限界を確立する。
系のサイズを[c(R)]$N$として指数関数的に減衰することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6806593639401994
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We establish operational limits on the broadcasting of genuine multipartite entanglement (GME) in quantum networks. Using a distributed protocol in which each of N parties locally implements optimal 1 $\to$ 2 cloning via beam-splitter interactions, we derive exact expressions for the broadcast fidelity of Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ), W states, and Cluster states in a limited setting. We show that the fidelity decays exponentially with system size as [c(R)]$^N$, providing a quantitative expression of multipartite entanglement monogamy in the broadcasting setting, and that both state families share a universal normalisation factor arising from independent post-selection probabilities. Most significantly, we prove a no-go result for simultaneous GME certification: for all reflectivities and all system sizes, the two broadcast copies cannot be simultaneously certified as genuinely multipartite entangled within the standard framework of fidelity-based witnesses. We further check this behaviour for three- and four-party cluster states, finding consistent results that support the generality of the no-go beyond the GHZ and W families. This obstruction arises from the redistribution of multipartite coherence, which both reduces the achievable fidelity and increases the corresponding certification threshold. Our results reveal a fundamental trade-off between the broadcastability of multipartite entanglement and its operational certifiability, and delineate intrinsic limits on entanglement distribution in quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークにおける真のマルチパーティ・エンタングルメント(GME)のブロードキャストの運用限界を確立する。
各Nパーティがビーム-スプリッター相互作用によって最適な1$\to$2のクローンをローカルに実装する分散プロトコルを用いて、GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)、W状態、Cluster状態の放送忠実度を限定的に表現する。
本研究では, システムサイズを[c(R)]$^N$として指数関数的に減衰させ, 放送環境におけるマルチパーティントエンタングルメントのモノガミーを定量的に表現し, 独立選択確率から生じる普遍正規化因子を両州で共有することを示した。
最も顕著なことは、同時GME認証において、すべてのリフレクティビティとシステムサイズに対して、2つのブロードキャストコピーは、忠実度に基づく証人の標準的な枠組みの中で、真のマルチパーティイトとして同時に認証できないことである。
さらに,この挙動を,GHZおよびW族以外の非行の一般性を支持する一貫した結果を見出した。
この障害は、達成可能な忠実度を減少させ、対応する認証しきい値を増加させるマルチパーティイトコヒーレンスの再分配から生じる。
本研究は,マルチパーティ・エンタングルメントの放送可能性と運用上のセルティフィビリティの基本的なトレードオフを明らかにし,量子ネットワークにおけるエンタングルメント分布の内在的限界を導出する。
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