1Perimeter Institute for Theoretical Physics, 31 Caroline Street North, Waterloo, Ontario, Kanada N2L 2Y5
2Institut für Quantencomputer und Institut für Physik und Astronomie, Universität Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Kanada
3Internationales Zentrum für Theorie der Quantentechnologien, Universität Danzig, 80-308 Danzig, Polen
4Zentrum für Quanteninformation und -kommunikation, Ecole polytechnique de Bruxelles, CP 165, Université libre de Bruxelles, 1050 Brüssel, Belgien
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Abstrakt
Ein Standardansatz zur Quantifizierung von Ressourcen besteht darin, zu bestimmen, welche Operationen an den Ressourcen frei verfügbar sind, und die Teilordnung über die Ressourcen abzuleiten, die durch das Verhältnis der Konvertierbarkeit unter den freien Operationen induziert wird. Wenn die interessierende Ressource die Nichtklassizität der in einem Quantenzustand verkörperten Korrelationen ist, d. h. $Verschränkung$, dann ist die allgemeine Annahme, dass die geeignete Wahl freier Operationen Local Operations and Classical Communication (LOCC) ist. Wir plädieren hier für die Untersuchung einer anderen Wahl freier Operationen, nämlich Local Operations and Shared Randomness (LOSR), und demonstrieren deren Nützlichkeit für das Verständnis des Zusammenspiels zwischen der Verschränkung von Zuständen und der Nichtlokalität der Korrelationen in Bell-Experimenten. Insbesondere zeigen wir, dass das LOSR-Paradigma (i) eine Auflösung der $textit{Anomalien der Nichtlokalität}$ bietet, wobei teilweise verschränkte Zustände mehr Nichtlokalität aufweisen als maximal verschränkte Zustände, (ii) neue Vorstellungen von echter mehrteiliger Verschränkung und Nichtlokalität mit sich bringt sind frei von den pathologischen Merkmalen der herkömmlichen Vorstellungen und (iii) ermöglichen eine ressourcentheoretische Darstellung der Selbstprüfung verschränkter Zustände, die frühere Ergebnisse verallgemeinert und vereinfacht. Dabei leiten wir einige grundlegende Ergebnisse zu den notwendigen und ausreichenden Bedingungen für die Konvertibilität zwischen reinen verschränkten Zuständen unter LOSR ab und beleuchten einige ihrer Konsequenzen, wie beispielsweise die Unmöglichkeit der Katalyse für bipartite reine Zustände. Die ressourcentheoretische Perspektive verdeutlicht auch, warum es weder überraschend noch problematisch ist, dass es gemischt verschränkte Zustände gibt, die keine Bell-Ungleichung verletzen. Unsere Ergebnisse motivieren das Studium der LOSR-Verschränkung als neuen Zweig der Verschränkungstheorie.
Den Vortrag „Warum die Standardverschränkungstheorie für die Untersuchung von Bell-Szenarien ungeeignet ist“ von David Schmid finden Sie hier https://pirsa.org/20040095
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