論文の概要: Entanglement Cost of Optimal Distributed Quantum State Purification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.23441v1
• Date: Sun, 20 Sep 2026 08:16:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.81883
• Title: Entanglement Cost of Optimal Distributed Quantum State Purification
• Title（参考訳）: 最適分散量子状態浄化の絡み合いコスト
• Abstract要約: 任意の局所次元 $dge 2$ において、最大絡み合った qubit 対の接点が共有される。 1つのEbitを持つ純粋なリソース、または混合状態を含む2量子ビットのリソースに対して、ベンチマークを達成することは、正確に2つの非ゼロシュミット重みを持つ状態に対してのみ可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.518122014131414
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We determine the preshared entanglement required for spatially separated parties, restricted to local operations and classical communication, to attain globally optimal probabilistic two-copy purification of arbitrary bipartite pure states under depolarizing noise. In every local dimension $d\ge 2$, one shared maximally entangled qubit pair suffices: local controlled-SWAP operations exactly reproduce the globally optimal successful transformation. Conversely, any finite-dimensional preshared resource state that attains the same benchmark, even under a positive-partial-transpose relaxation, must have entanglement of formation at least one ebit. For pure resources with one ebit, or for two-qubit resources including mixed states, attaining the benchmark is possible only for states with exactly two nonzero Schmidt weights, both equal to $1/2$, namely those locally unitarily equivalent to a maximally entangled qubit pair. These findings provide a benchmark for evaluating the entanglement demands of noise management in quantum networks and modular quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 局所的な操作や古典的コミュニケーションに制限された空間的に分離されたパーティに必要な事前の絡み合いを判定し, 偏極雑音下での任意のバイパルタイト純状態の最適2コピー精製を実現する。 すべての局所次元 $d\ge 2$ において、最大に絡み合った qubit 対のサフィスを共有: 局所制御SWAP 演算は、大域的に最適な成功変換を正確に再現する。 逆に、正の偏移緩和の下でも、同じベンチマークを達成するような有限次元の事前共有資源状態は、少なくとも1つのエビットの形成の絡み合いを持つ必要がある。 1つのエビットを持つ純粋な資源、または混合状態を含む2ビットの資源に対して、ベンチマークを達成することは、ちょうど2つの非ゼロのシュミット重みを持つ状態(どちらも1/2$、すなわち、局所的に最大に絡み合った量子ビット対に相当するもの)に対してのみ可能である。 これらの結果は、量子ネットワークとモジュラ量子コンピュータにおけるノイズ管理の絡み合う要求を評価するためのベンチマークを提供する。

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