論文の概要: PPT Entanglement with Correlated Catalysis: Monotones and Irreversibility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.20063v1
- Date: Thu, 20 Aug 2026 13:58:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.593237
- Title: PPT Entanglement with Correlated Catalysis: Monotones and Irreversibility
- Title（参考訳）: 相関触媒を用いたPTエンタングルメント : モノトンと可逆性
- Abstract要約: 任意の相関触媒でさえ可逆性を回復できないことを証明した。
明示的な状態においては、最適な絡み合い率は、絡み合いコストよりも厳密に小さいままである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.748379918040854
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum catalysts can overcome otherwise impossible quantum state transformations without being consumed, and allowing them to become correlated with the output makes this assistance substantially more powerful. This raises a fundamental question for entanglement theory: which limitations on state manipulation remain when such correlated catalysts are freely available? We answer this question in the positive-partial-transpose (PPT) resource theory, which allows a substantially broader class of operations than local operations and classical communication (LOCC). We identify general conditions under which regularized relative-entropy measures become strongly superadditive, and use them to construct monotones that constrain correlated catalytic PPT transformations without any knowledge of the catalyst. In particular, we prove that the regularized PPT relative entropy is fully additive and strongly superadditive, resolving an open problem in entanglement theory. Most importantly, these constraints show that even arbitrary correlated catalysts cannot restore asymptotic reversibility: for an explicit state, the optimal entanglement distillation rate remains strictly smaller than the entanglement cost. Thus, substantial catalytic assistance does not remove some of the fundamental limitations of mixed-state entanglement manipulation.
- Abstract（参考訳）: 量子触媒は、消費されることなく、他の不可能な量子状態変換を克服することができ、それらが出力と相関することを可能にし、このアシストを実質的に強力にする。
このことは絡み合い理論の根本的な疑問を提起する:そのような相関した触媒が自由に利用できる場合、状態操作の制限は残るのか?
この問題は,局所的な操作や古典的コミュニケーション(LOCC)よりもはるかに広い操作のクラスを可能にする,PPT(Positive-partial-transpose)リソース理論で解答される。
我々は, 正則化相対エントロピー測度が強く重付加される一般的な条件を同定し, 触媒の知識を必要とせず, 相関した触媒PPT変換を拘束するモノトンを構築する。
特に、正則化 PPT 相対エントロピーが完全加法的かつ強加法的であることを証明し、絡み合い理論における開問題を解く。
これらの制約は、任意の相関触媒でさえ漸近可逆性を回復できないことを示しており、明示的な状態においては、最適エンタングルメント蒸留率は、エンタングルメントコストよりも厳密に小さいままである。
したがって、相当な触媒補助剤は混合状態の絡み合い操作の基本的な制限を除去しない。
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