論文の概要: Multi-Boundary Many-Body Quantum Teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03053v1
• Date: Wed, 02 Sep 2026 18:27:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.827517
• Title: Multi-Boundary Many-Body Quantum Teleportation
• Title（参考訳）: マルチバウンダリ多体量子テレポーテーション
• Abstract要約: 多体テレポーテーションは、スクランブルを使って量子情報を伝送する。 プロトコルはホログラフィーの ワームホールのモデルから開発された 3つのキュービットシステム間のシングルキュービット多体テレポーテーションについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Unlike standard quantum teleportation, many-body teleportation uses scrambling to transmit quantum information. In this protocol, initially localized information spreads over many degrees of freedom and is later refocused at the receiver by a simple coupling between the systems, followed by further many-body evolution. The protocol was developed from models of traversable wormholes in holography and has become a useful probe of scrambling. In particular, it can distinguish genuine scrambling from decoherence or noise when out-of-time-order correlators fail, and can reveal signatures of different scrambling mechanisms, including the distinctive behavior expected in holographic systems. Holography predicts that related protocols can transmit information between selected boundaries of multi-boundary wormhole geometries. Motivated by this setting, we study single-qubit many-body teleportation among three systems of qubits. The initial state consists of EPR pairs distributed among them, providing a simple analogue of an infinite-temperature three-boundary holographic state. We analyze the protocol with one-dimensional and all-to-all dynamics, both analytically and numerically using random circuits. We find that the third system suppresses teleportation once the spreading message reaches the region of qubits that are entangled with it. In one dimension, both the minimum coupling required for successful teleportation and the fidelity depend on the distance from the injection site to this region, a feature reminiscent of holographic causal shadows. For all-to-all dynamics, successful teleportation is instead restricted to early times and to sufficiently few qubits entangled with the third system. A third system therefore provides spatial, or subsystem, resolution of information spreading that is absent from the two-sided protocol. Our results offer a step toward many-body teleportation networks.
• Abstract（参考訳）: 通常の量子テレポーテーションとは異なり、多体テレポーテーションはスクランブルを使って量子情報を伝送する。 このプロトコルでは、最初は局所化された情報が多くの自由度に広がり、その後、システム間の単純な結合によってレシーバに再び焦点を合わせ、さらに多くのボディが進化する。 このプロトコルはホログラフィーにおける移動可能なワームホールのモデルから開発され、スクランブルの有用なプローブとなった。 特に、デコヒーレンスやノイズと、時間外相関器の故障時に区別することができ、ホログラフィーシステムで期待される特異な振る舞いを含む、異なるスクランブル機構のシグネチャを明らかにすることができる。 ホログラフィーは、関連するプロトコルが、選択された複数の有界ワームホールジオメトリーの境界間で情報を伝達できると予測する。 この設定により、我々は3つのキュービットシステム間のシングルキュービット多体テレポーテーションを研究した。 初期状態は、それら間で分散されたEPRペアで構成され、無限温度の3つの境界ホログラフィック状態の単純なアナログを提供する。 ランダム回路を用いて,一次元および全次元のダイナミックスを用いてプロトコルを解析する。 第3のシステムは、拡散メッセージがそれと絡み合ったキュービットの領域に到達すると、テレポーテーションを抑制する。 一次元では、テレポーテーションの成功に必要な最小結合度と忠実度は、ホログラフィック因果影を思わせる特徴である射場からこの地域までの距離に依存する。 オール・ツー・オール・ダイナミックスでは、テレポーテーションの成功は早期に制限され、第3のシステムに絡み合った量子ビットは十分少なかった。 したがって、第3のシステムは、双方向のプロトコルにはない情報拡散の空間的、またはサブシステムを提供する。 我々の結果は、多体テレポーテーションネットワークへの一歩となる。

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