論文の概要: Asymmetric quantum cloning on orthogonal orbits and four-mode fermionic states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22047v1
• Date: Fri, 18 Sep 2026 17:36:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-21 18:40:17.225238
• Title: Asymmetric quantum cloning on orthogonal orbits and four-mode fermionic states
• Title（参考訳）: 直交軌道上の非対称量子クローニングと4モードフェルミオン状態
• Abstract要約: 対称局所最適クローンは純粋ガウス状態に対して一意であることを示す。 また, 局所的および大域的クローニングを比較して, 接合部2コピー忠実度に最適なチャネルが, 単コピー忠実度に最適なチャネルと異なることを見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we study asymmetric $(1\to2)$ quantum cloning for pure states belonging to orbits generated by the orthogonal group. For every dimension $(d\geq3)$, we determine the full region of achievable pairs of average single-copy fidelities. Using orthogonal covariance and the Brauer algebra, we reduce the optimization over all CPTP maps to a finite-dimensional spectral problem and construct explicit optimal cloning channels. We then apply the general results to four-mode fermionic states in the even-parity sector. Using triality, we identify the fixed-concurrence fermionic families with the orthogonal orbits considered in the first part of the paper. In particular, for pure Gaussian states we show that the symmetric locally optimal cloner is unique. We also compare local and global cloning and find that the channel optimal for the joint two-copy fidelity is different from the one optimal for the single-copy fidelities. Finally, we show that the locally optimal cloner cannot be implemented using only operations which preserve fermionic Gaussian states.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、直交群が生成する軌道に属する純状態に対する非対称$(1\to2)$量子クローニングについて研究する。 任意の次元 $(d\geq3)$ に対して、平均的な単一コピー忠実度の達成可能な対の全領域を決定する。 直交共分散とブラウアー代数を用いて、有限次元スペクトル問題への全てのCPTP写像の最適化を減らし、明示的な最適クローンチャネルを構築する。 次に、一般結果を均等セクターの4モードフェルミオン状態に適用する。 試行性を用いて,本論文の前半で考慮された直交軌道を持つ固定収束フェルミオン族を同定した。 特に、純粋なガウス状態に対しては、対称な局所最適クローンが一意であることを示す。 また, 局所的および大域的クローニングを比較して, 接合部2コピー忠実度に最適なチャネルが, 単コピー忠実度に最適なチャネルと異なることを見出した。 最後に, フェルミオンガウス状態を保存する操作のみを用いて, 局所最適クローンを実装できないことを示す。

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