التحولات في الشبكات الكمومية من خلال العمليات المحلية بمساعدة العديد من جولات الاتصالات الكلاسيكية

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

كورنيليا سبي^1,2 وتريستان كرافت^1,3

¹معهد الفيزياء النظرية ، جامعة إنسبروك ، Technikerstraße 21A ، 6020 إنسبروك ، النمسا
²معهد البصريات الكمومية والمعلومات الكمومية (IQOQI) ، الأكاديمية النمساوية للعلوم ، Boltzmanngasse 3 ، 1090 فيينا ، النمسا
³Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät ، Universität Siegen ، Walter-Flex-Straße 3 ، 57068 Siegen ، ألمانيا

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

أدت التطورات الحديثة إلى إنشاء نماذج أولية للشبكات الكمومية التي يتم فيها توزيع التشابك من خلال مصادر تنتج حالات متشابكة ثنائية الأطراف. وهذا يثير التساؤل حول الحالات التي يمكن إنشاؤها في الشبكات الكمومية بناءً على مصادر ثنائية باستخدام العمليات المحلية والاتصالات الكلاسيكية. في هذا العمل، ندرس تحولات الحالة في ظل جولات محدودة من العمليات المحلية والاتصالات الكلاسيكية (LOCC) في الشبكات القائمة على حالات ثنائية الكيوبت متشابكة إلى الحد الأقصى. نقوم أولاً باشتقاق التماثلات لهياكل الشبكة العشوائية، حيث تحدد هذه التحولات الممكنة. بعد ذلك، نبين أنه على عكس الرسوم البيانية الشجرية، والتي ثبت بالفعل أنه يمكن الوصول إلى أي حالة داخل نفس فئة التشابك، توجد حالات يمكن الوصول إليها بشكل احتمالي ولكن ليس بشكل حتمي إذا كانت الشبكة تحتوي على دورة. علاوة على ذلك، فإننا نقدم طريقة منهجية لتحديد الحالات التي لا يمكن الوصول إليها في الشبكات التي تتكون من دورة. علاوة على ذلك، نحن نقدم توصيفًا كاملاً للحالات التي يمكن الوصول إليها في شبكة دورة باستخدام بروتوكول حيث يقيس كل طرف مرة واحدة فقط، وتؤدي كل خطوة من خطوات البروتوكول إلى تحول حتمي. أخيرًا، نقدم مثالًا لا يمكن الوصول إليه بمثل هذا البروتوكول البسيط، ويشكل، على حد علمنا، المثال الأول لتحول LOCC بين الحالات المتشابكة تمامًا والتي تتطلب ثلاث جولات من الاتصال الكلاسيكي.

التحولات في الشبكات الكمومية عبر العمليات المحلية بمساعدة العديد من جولات الاتصالات الكلاسيكية PlatoBlockchain Data Intelligence. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

صورة مميزة: بروتوكول LOCC دائري محدود في شبكة دورة يحول الحالة الأولية $|Phi^+rangle^{otimes 5}$ إلى الحالة المستهدفة $h |Psirangle$.

► بيانات BibTeX

@article{Spee2024transformationsin، دوى = {10.22331/ف-2024-03-14-1286}، عنوان URL = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1286}، عنوان = {التحولات في الشبكات الكمومية عبر العمليات المحلية المدعومة بعدد لا نهائي من جولات الاتصال الكلاسيكي}، المؤلف = {سبي، كورنيليا وكرافت، تريستان}، مجلة = {{الكم}}، الإصدار = {2521-327X}، Publisher = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}، الحجم = {8}، الصفحات = {1286}، الشهر = مارس، السنة = {2024} }

ferences المراجع

[1] HJ Kimble، Nature 453، 1023 (2008).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / nature07127

[2] S. Wehner، D. Elkouss and R. Hanson، Science 362، 9288 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1126 / science.aam9288

[3] جي سيراك، بي. زولر، إتش جي كيمبل، وإتش. مابوتشي، فيز. القس ليت. 78، 3221 (1997).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3221

[4] إل-م. دوان وسي. مونرو، القس مود. فيز. 82، 1209 (2010).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.1209

[5] A. Reiserer وG. Rempe، القس وزارة الدفاع. فيز. 87,1379 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1379

[6] إل-م. دوان، إم دي لوكين، جي آي سيراك، بي. زولر، نيتشر 414، 413 (2001).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / 35106500

[7] JI Cirac و AK Ekert و SF Huelga و C. Macchiavello و Phys. القس أ 59 ، 4249 (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.4249

[8] تي بي سبيلر، ك. نيموتو، إس إل براونستين، دبليو جي مونرو، بي. فان لوك، وجي جي ميلبورن، نيو جيه فيز. 8، 30 (2006).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/8/2/030

[9] K. Azuma، S. Bäuml، T. Coopmans، D. Elkouss، B. Li، AVS Quantum Sci. 3, 014101 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0024062

[10] ن. جيسين، ج.-د. بانكال، واي كاي، بي ريمي، إيه تافاكولي، إي زامبريني كروزيرو، إس بوبيسكو، إن برونر، نات. مشترك. 11، 2378 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16137-4

[11] T. Kraft، S. Designolle، C. Ritz، N.Brunner، O. Gühne، and M. Huber، Phys. القس أ. 103، L060401 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.L060401

[12] M. Navascués، E. Wolfe، D. Rosset، and A. Pozas-Kerstjens، Phys. القس ليت. 125، 240505 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.240505

[13] م.-X. لو، المحامي. تكنولوجيا الكم، 2000123 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000123

[14] J. Åberg، R. Nery، C. Duarte، R. Chaves، Phys. القس ليت. 125، 110505 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.110505

[15] تي كرافت، سي. سبي، إكس.-د. يو، وO. غوهن، فيز. القس أ 103، 052405 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.052405

[16] ك. هانسن، Z.-P. شو، تي. كرافت، وأو. غوهن، نات. مشترك. 13، 496 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28006-3

[17] CH Bennett، G. Brassard، C. Crépeau، R. Jozsa، A. Peres، WK Wootters، Phys. القس ليت. 70 ، 1895 (1993).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

[18] A. Acín، J. Cirac، M. Lewenstein، فيزياء الطبيعة 3، 256 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / nphys549

[19] MA Nielsen ، Phys. القس ليت. 83 ، 436 (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.436

[20] دبليو دور، جي فيدال، وجي سيراك، فيز. القس أ 62,062314 (2000).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.062314

[21] F. Verstraete، J. Dehaene، B. De Moor، and H. Verschelde، Phys. القس أ 65، 052112 (2002).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.052112

[22] إم جي دونالد، إم هوروديكي، وأو رودولف، جي ماث. فيز. 43، 4252 (2002).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1495917

[23] إ. شيتامبار ، فيز. القس ليت. 107 ، 190502 (2011).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.107.190502

[24] إي. شيتامبار، دبليو. كوي، وإتش.-ك-. لو، فيز. القس ليت. 108، 240504 (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.240504

[25] E. Chitambar، D. Leung، L. Mancinska، M. Ozols، A. Winter، Commun. الرياضيات. فيز. 328، 303 (2014).
https://doi.org/10.1007/s00220-014-1953-9

[26] إس إم كوهين، فيز. القس ليت. 118، 020501 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.020501

[27] S. تورغوت، واي. جول، وإن كيه باك، فيز. القس أ 81، 012317 (2010).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.012317

[28] S. كينتاس وS. تورغوت، J. الرياضيات. فيز. 51، 092202 (2010).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3481573

[29] C. سبي، جي دي فيسنتي، د. سويروين، ب. كراوس، فيز. القس ليت. 118، 040503 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.040503

[30] جي دي فيسينتي، سي. سبي، د. سويروين، بي. كراوس، فيز. القس أ 95، 012323 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.012323

[31] JI de Vicente و C. Spee و B. Kraus و Phys. القس ليت. 111 ، 110502 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.110502

[32] K. Schwaiger، D. Sauerwein، M. Cuquet، JI de Vicente، B. Kraus، Phys. القس ليت. 115، 150502 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.150502

[33] سي. سبي، جي دي فيسنتي، بي. كراوس، جي. ماث. فيز. 57، 052201 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4946895

[34] M. هيبنستريت، C. سبي، وB. كراوس، فيز. القس أ 93، 012339 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.012339

[35] H. ياماساكي، A. سويدا، وM. موراو، فيز. القس أ 96، 032330 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.96.032330

[36] M. Hebenstreit، M. Englbrecht، C. Spee، JI de Vicente، and B. Kraus، New J. Phys. 23, 033046 (2021).
https: / / doi.org / 10.1088 / 1367-2630 / abe60c

[37] G. جور وإن آر والاش، نيو جي فيز. 13، 073013 (2011).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/7/073013

[38] جي جور وإن آر والاش، نيو جي فيز. 21، 109502 (2019).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab4c88

[39] Sauerwein ، أ. مولنار ، JI Cirac ، و B. Kraus ، فيز. القس ليت. 123 ، 170504 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.170504

[40] M. Hebenstreit، C. Spee، NKH Li، B. Kraus، JI de Vicente، Phys. القس أ 105، 032458 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.032458

[41] F. Verstraete، J. Dehaene، وB. De Moor، Phys. القس أ 64، 010101 (ص) (2001).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.010101

[42] ه.-ك. لو وS. بوبيسكو، فيز. القس أ، 63، 022301 (2001).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.63.022301

دليلنا يستخدم من قبل

[1] كيارا هانسين ، وزين-بينغ شو ، وتريستان كرافت ، وأوتفريد جون ، "تؤدي التناظرات في الشبكات الكمية إلى نظريات غير متوقعة لتوزيع التشابك وتقنيات التحقق" ، اتصالات الطبيعة 13 ، 496 (2022).

[2] باتريشيا كونتريراس-تيجادا، كارلوس بالازويلوس، وخوليو آي. دي فيسنتي، "البقاء المقارب للتشابك الحقيقي متعدد الأجزاء في الشبكات الكمومية الصاخبة يعتمد على الطوبولوجيا"، خطابات المراجعة البدنية 128 22 ، 220501 (2022).

[3] نيكي كاي هونغ لي ، كورنيليا سبي ، مارتن هيبنستريت ، خوليو آي دي فيسينتي ، وباربرا كراوس ، "تحديد عائلات الدول متعددة الأطراف ذات التحولات غير التافهة للتشابك المحلي" ، الكم 8 ، 1270 (2024).

[4] أويديوس ماكوتا، لورنس تي. ليجهارت، وريميجيوس أوجوسياك، "لا توجد حالة رسم بياني قابلة للإعداد في الشبكات الكمومية ذات المصادر الثنائية ولا يوجد اتصال كلاسيكي"، npj Quantum Information 9، 117 (2023).

[5] سيمون موريلي، وديفيد سويروين، وميكاليس سكوتينيوتيس، ونيكولاي فريس، "توزيع التشابك بمساعدة علم القياس في الشبكات الكمومية الصاخبة"، الكم 6 ، 722 (2022).

الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2024-03-15 03:31:06). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.

On خدمة Crossref's cited-by service لم يتم العثور على بيانات حول الاستشهاد بالأعمال (المحاولة الأخيرة 2024-03-15 03:31:05).

نشرت هذه الورقة في الكم تحت نسبة المشاع الإبداعي 4.0 الدولية (CC BY 4.0) رخصة. يظل حقوق الطبع والنشر مع مالكي حقوق الطبع والنشر الأصليين مثل المؤلفين أو مؤسساتهم.