論文の概要: Robustness of Quantum Correlations and Controlled Teleportation Fidelity under Noisy Channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32049v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 01:38:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.319878
- Title: Robustness of Quantum Correlations and Controlled Teleportation Fidelity under Noisy Channels
- Title（参考訳）: ノイズチャネル下での量子相関と制御されたテレポーテーションのロバスト性
- Abstract要約: 分散量子コンピューティングにおいて、量子ネットワークは長距離量子情報処理の潜在的な基盤を提供する。
ビットフリップ,位相フリップ,脱分極,振幅減衰雑音下での3量子GHZ資源のロバスト性について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In distributed quantum computing, quantum networks provide a potential infrastructure for long-range quantum information processing. Controlled quantum teleportation (CQT) is a key practically relevant protocol that can connect two parties on a network and enables a third party, the controller to allow or abort the secure teleportation of an arbitrary single-qubit state between the two parties. We investigate the robustness of a three-qubit GHZ resource under bit-flip, phase-flip, depolarizing, and amplitude-damping noise. Using the Kraus-operator formalism, we characterize the noisy resource through multipartite quantum discord, genuine multipartite concurrence (GMC), localizable entanglement (LE), and CQT fidelity. We also outline a proof-of-concept photonic implementation for preparing the three-qubit GHZ resource and realizing the CQT protocol, which could enable experimental investigation of the effects of noise. Our results show that bit-flip and amplitude-damping noise generally preserve useful mutipartite quantum correlations over broader noise parameter ranges. Interestingly, multipartite discord exhibits freezing under bit-flip noise over a finite parameter regime. Moreover, discord can persist beyond the sudden death of genuine multipartite entanglement, revealing the distinct robustness of nonclassical correlations. We further demonstrate that CQT fidelity which characterizes the performance of CQT can exceed the classical threshold even after GMC vanishes, while LE more closely reflects the operational usefulness of the noisy resource. These findings highlight the complementary roles of quantum correlations and entanglement in assessing the resilience of GHZ-based protocols.
- Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティングにおいて、量子ネットワークは長距離量子情報処理の潜在的な基盤を提供する。
制御された量子テレポーテーション(英: Controlled quantum teleportation、CQT)は、ネットワーク上の2つのパーティを接続し、サードパーティ、コントローラが2つのパーティ間の任意の単一キュービット状態のセキュアなテレポーテーションを許可または停止することを可能にする、実用的なプロトコルである。
ビットフリップ,位相フリップ,脱分極,振幅減衰雑音下での3量子GHZ資源のロバスト性について検討する。
クラウス演算式を用いることで,多部量子不協和,真の多部共起(GMC),ローカライズ可能な絡み合い(LE),CQTフィディリティを特徴付ける。
また、3ビットのGHZリソースを作成し、CQTプロトコルを実現するための概念実証フォトニック実装の概要を述べる。
以上の結果から,ビットフリップおよび振幅減衰ノイズは,広帯域の雑音パラメータ範囲に対して有意な変異粒子量子相関を保っていることが示唆された。
興味深いことに、多粒子不協和音は有限パラメータ状態上でのビットフリップ雑音下での凍結を示す。
さらに、不協和音は真の多部交絡の突然の死を超えて持続し、非古典的相関の顕著な堅牢性を示す。
さらに,CQTの性能を特徴付けるCQT忠実度が,GMCが消滅しても古典的閾値を超えうることを示した。
これらの結果は、GHZベースのプロトコルのレジリエンスを評価する上で、量子相関と絡み合いの相補的な役割を強調している。
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