論文の概要: Complementary Quantum Correlations Are Universal for Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04916v1
• Date: Wed, 05 Aug 2026 14:39:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.963327
• Title: Complementary Quantum Correlations Are Universal for Qubits
• Title（参考訳）: 相補的量子相関は量子ビットに普遍的である
• Abstract要約: 我々は、量子ビットが量子系におけるオーバーカウントから保護されていることを証明した。 2量子状態ごとに、2つの相補的な局所基底で観測される相関は、事前の量子相互情報によって境界づけられる。 1ビット以上のスコアは、定量的な片方向エンタングルメント蒸留率も証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3788644177253624
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Extracting total correlations from a quantum system usually requires reconstructing its state, whereas many experiments access only a few measurement settings. A possible shortcut is to add the mutual informations obtained from complementary measurements; in dimensions above two, however, this procedure can count the same classical correlation twice. We establish that qubits are protected from such overcounting. For every two-qubit state, the correlations observed in two complementary local bases are bounded by the premeasurement quantum mutual information. The proof traces this protection to binary-entropy curvature on the Bloch ball and combines a qubit information-exclusion tradeoff with data processing under local dephasing. Consequently, two correlation tables give a tomography-free lower bound on total correlation. A score above one bit also certifies a quantitative one-way entanglement-distillation rate; when applied to the Choi state of a qubit channel, the same data lower bound its quantum capacity. The theorem therefore identifies both an operational use of complementarity and the trusted two-dimensional setting in which its correlation accounting is valid.
• Abstract（参考訳）: 量子系から完全な相関関係を抽出するには、通常状態の再構築が必要であるが、多くの実験ではいくつかの測定設定しかアクセスできない。 考えられるショートカットは、相補的な測定から得られる相互情報を追加することであるが、上の2次元では、この手順は同じ古典的相関を2回数えることができる。 キュービットはそのようなオーバーカウントから保護されていると断定する。 2量子状態ごとに、2つの相補的な局所基底で観測される相関は、事前の量子相互情報によって境界づけられる。 この証明は、この保護をブロッホ球上の二進エントロピー曲率に辿り着き、クビット情報排他トレードオフと局所的デフォーカスの下でのデータ処理を組み合わせたものである。 その結果、2つの相関表は、トータル相関にトモグラフィフリーな下界を与える。 1ビット上のスコアは、定量的な1方向の絡み合う蒸留速度も証明し、キュービットチャネルのチョイ状態に適用すると、同じデータが量子容量を低くする。 したがって、定理は相補性の操作的利用と、その相関会計が有効である信頼された2次元の設定の両方を識別する。

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