Catálisis de entrelazamiento para estados cuánticos y canales ruidosos.

Catálisis de entrelazamiento para estados cuánticos y canales ruidosos.

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Chandan Datta1,2,3, Tulja Varun Kondra1, Marek Miller1y Alexander Streltsov1

1Centro de Tecnologías Ópticas Cuánticas, Centro de Nuevas Tecnologías, Universidad de Varsovia, Banacha 2c, 02-097 Varsovia, Polonia
2Instituto de Física Teórica III, Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, Universitätsstraße 1, D-40225 Düsseldorf, Alemania
3Departamento de Física, Instituto Indio de Tecnología Jodhpur, Jodhpur 342030, India

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Resumen

Muchas aplicaciones de las tecnologías cuánticas emergentes, como la teletransportación cuántica y la distribución de claves cuánticas, requieren singletes, estados máximamente entrelazados de dos bits cuánticos. Por tanto, es de suma importancia desarrollar procedimientos óptimos para establecer singletes entre partes remotas. Como se ha demostrado recientemente, se pueden obtener singletes de otros estados cuánticos utilizando un catalizador cuántico, un sistema cuántico entrelazado que no cambia durante el procedimiento. En este trabajo llevamos esta idea más allá, investigando las propiedades de la catálisis por entrelazamiento y su papel en la comunicación cuántica. Para transformaciones entre estados puros bipartitos, demostramos la existencia de un catalizador universal, que puede permitir todas las transformaciones posibles en esta configuración. Demostramos la ventaja de la catálisis en entornos asintóticos, yendo más allá del supuesto típico de sistemas independientes e idénticamente distribuidos. Además, desarrollamos métodos para estimar el número de singletes que pueden establecerse a través de un canal cuántico ruidoso cuando cuentan con la ayuda de catalizadores entrelazados. Para varios tipos de canales cuánticos, nuestros resultados conducen a protocolos óptimos, lo que permite establecer el número máximo de singletes con un solo uso del canal.

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Citado por

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