Átalakulások a kvantumhálózatokban a helyi műveleteken keresztül, amelyeket a klasszikus kommunikáció véges sok köre segít

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Cornelia Spee^1,2 és Tristan Kraft^1,3

¹Elméleti Fizikai Intézet, Innsbrucki Egyetem, Technikerstraße 21A, 6020 Innsbruck, Ausztria
²Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI), Osztrák Tudományos Akadémia, Boltzmanngasse 3, 1090 Bécs, Ausztria
³Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen, Walter-Flex-Straße 3, 57068 Siegen, Németország

Érdekesnek találja ezt a cikket, vagy szeretne megvitatni? Scite vagy hagyjon megjegyzést a SciRate-en.

Absztrakt

A közelmúltban elért eredmények a kvantumhálózatok első prototípusaihoz vezettek, amelyekben az összefonódást olyan források osztják el, amelyek kétoldalú összefonódott állapotokat hoznak létre. Ez felveti a kérdést, hogy lokális műveletek és klasszikus kommunikáció segítségével mely állapotok generálhatók kétoldalú forrásokon alapuló kvantumhálózatokban. Ebben a munkában az állapottranszformációkat vizsgáljuk a lokális műveletek véges körei és a klasszikus kommunikáció (LOCC) alatt a maximálisan összefonódott két qubit állapotokon alapuló hálózatokban. Először levezetjük tetszőleges hálózati struktúrák szimmetriáit, mivel ezek határozzák meg, hogy mely transzformációk lehetségesek. Ezután megmutatjuk, hogy ellentétben a fagráfokkal, amelyeknél már kimutatták, hogy ugyanazon összefonódási osztályon belül bármely állapot elérhető, léteznek olyan állapotok, amelyek valószínűségi úton érhetők el, de determinisztikusan nem, ha a hálózat ciklust tartalmaz. Továbbá szisztematikus módszert biztosítunk azoknak az állapotoknak a meghatározására, amelyek egy ciklusból álló hálózatokban nem érhetők el. Ezen túlmenően a ciklushálózatban elérhető állapotok teljes jellemzését adjuk egy protokollal, ahol minden fél csak egyszer mér, és a protokoll minden lépése determinisztikus transzformációt eredményez. Végül bemutatunk egy példát, amely ilyen egyszerű protokollal nem érhető el, és tudásunk szerint az első példa egy LOCC transzformációra teljesen összefonódott állapotok között, amely három kör klasszikus kommunikációt igényel.

Transformations in quantum networks via local operations assisted by finitely many rounds of classical communication PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Kiemelt kép: Egy véges, kerek LOCC protokoll ciklushálózatban, amely a $|Phi^+rangle^{otimes 5}$ kezdeti állapotot $h |Psirangle$ célállapottá alakítja.

► BibTeX adatok

@article{Spee2024transformationsin, doi = {10.22331/q-2024-03-14-1286}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1286}, title = {Transformációk kvantumhálózatokban helyi műveleteken keresztül, a klasszikus kommunikáció véges sok körével segítve}, szerző = {Spee, Cornelia és Kraft, Tristan}, folyóirat = {{Kvantum}}, issn = {2521-327X}, kiadó = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, hangerő = {8}, oldalak = {1286}, hónap = márc, év = {2024} }

► Referenciák

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

[2] S. Wehner, D. Elkouss és R. Hanson, Science 362, 9288 (2018).
https:///doi.org/10.1126/science.aam9288

[3] JI Cirac, P. Zoller, HJ Kimble és H. Mabuchi, Phys. Rev. Lett. 78, 3221 (1997).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3221

[4] L.-M. Duan és C. Monroe, Rev. Mod. Phys. 82, 1209 (2010).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.1209

[5] A. Reiserer és G. Rempe, Rev. Mod. Phys. 87,1379 (2015).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.87.1379

[6] L.-M. Duan, MD Lukin, JI Cirac, P. Zoller, Nature 414, 413 (2001).
https:///doi.org/10.1038/35106500

[7] JI Cirac, AK Ekert, SF Huelga és C. Macchiavello, Phys. Rev. A 59, 4249 (1999).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.59.4249

[8] TP Spiller, K. Nemoto, SL Braunstein, WJ Munro, P. van Loock és GJ Milburn, New J. Phys. 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).
https:///doi.org/10.1116/5.0024062

[10] N. Gisin, J.-D. Bancal, Y. Cai, P. Remy, A. Tavakoli, E. Zambrini Cruzeiro, S. Popescu, N. Brunner, Nat. Commun. 11, 2378 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16137-4

[11] T. Kraft, S. Designolle, C. Ritz, N. Brunner, O. Gühne és M. Huber, Phys. Rev. A. 103, L060401 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.L060401

[12] M. Navascués, E. Wolfe, D. Rosset és A. Pozas-Kerstjens, Phys. Rev. Lett. 125, 240505 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.240505

[13] M.-X. Luo, Adv. Quantum Technol., 2000123 (2021).
https:///doi.org/10.1002/qute.202000123

[14] J. Åberg, R. Nery, C. Duarte, R. Chaves, Phys. Rev. Lett. 125, 110505 (2020).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.110505

[15] T. Kraft, C. Spee, X.-D. Yu és O. Gühne, Phys. Rev. A 103, 052405 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.052405

[16] K. Hansenne, Z.-P. Xu, T. Kraft és O. Gühne, Nat. Commun. 13, 496 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28006-3

[17] CH Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres és WK Wootters, Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895

[18] A. Acín, J. Cirac, M. Lewenstein, Nature Physics 3, 256 (2007).
https:///doi.org/10.1038/nphys549

[19] MA Nielsen, Phys. Rev. Lett. 83, 436 (1999).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.436

[20] W. Dür, G. Vidal és JI Cirac, Phys. Rev. A 62,062314 (2000).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.62.062314

[21] F. Verstraete, J. Dehaene, B. De Moor és H. Verschelde, Phys. Rev. A 65, 052112 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.052112

[22] MJ Donald, M. Horodecki és O. Rudolph, J. Math. Phys. 43, 4252 (2002).
https:///doi.org/10.1063/1.1495917

[23] E. Chitambar, Phys. Rev. Lett. 107, 190502 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.190502

[24] E. Chitambar, W. Cui és H.-K-. Íme, Phys. Rev. Lett. 108, 240504 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.240504

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

[26] SM Cohen, Phys. Rev. Lett. 118, 020501 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.020501

[27] S. Turgut, Y. Gül és NK Pak, Phys. Rev. A 81, 012317 (2010).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.81.012317

[28] S. Kintas és S. Turgut, J. Math. Phys. 51, 092202 (2010).
https:///doi.org/10.1063/1.3481573

[29] C. Spee, JI de Vicente, D. Sauerwein, B. Kraus, Phys. Rev. Lett. 118, 040503 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.040503

[30] JI de Vicente, C. Spee, D. Sauerwein, B. Kraus, Phys. Rev. A 95, 012323 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.012323

[31] JI de Vicente, C. Spee és B. Kraus, Phys. Rev. Lett. 111, 110502 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.110502

[32] K. Schwaiger, D. Sauerwein, M. Cuquet, JI de Vicente, B. Kraus, Phys. Rev. Lett. 115, 150502 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.150502

[33] C. Spee, JI de Vicente, B. Kraus, J. Math. Phys. 57, 052201 (2016).
https:///doi.org/10.1063/1.4946895

[34] M. Hebenstreit, C. Spee és B. Kraus, Phys. Rev. A 93, 012339 (2016).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.93.012339

[35] H. Yamasaki, A. Soeda és M. Murao, Phys. Rev. A 96, 032330 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.96.032330

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

[37] G. Gour és NR Wallach, New J. Phys. 13, 073013 (2011).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/7/073013

[38] G Gour és NR Wallach, New J. Phys. 21, 109502 (2019).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab4c88

[39] D. Sauerwein, A. Molnar, JI Cirac és B. Kraus, Phys. Rev. Lett. 123, 170504 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.170504

[40] M. Hebenstreit, C. Spee, NKH Li, B. Kraus, JI de Vicente, Phys. Rev. A 105, 032458 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.032458

[41] F. Verstraete, J. Dehaene és B. De Moor, Phys. Rev. A 64, 010101(R) (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.010101

[42] H.-K. Lo és S. Popescu, Phys. Rev. A, 63, 022301 (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.63.022301

Idézi

[1] Kiara Hansenne, Zhen-Peng Xu, Tristan Kraft és Otfried Gühne: „A kvantumhálózatok szimmetriái no-go tételekhez vezetnek az összefonódáseloszláshoz és verifikációs technikákhoz”, Nature Communications 13, 496 (2022).

[2] Patricia Contreras-Tejada, Carlos Palazuelos és Julio I. de Vicente, „A valódi többrészes összefonódás aszimptotikus túlélése zajos kvantumhálózatokban függ a topológiától”, Physical Review Letters 128 22, 220501 (2022).

[3] Nicky Kai Hong Li, Cornelia Spee, Martin Hebenstreit, Julio I. de Vicente és Barbara Kraus, „Többrészes államok családjainak azonosítása nem triviális helyi összefonódási átalakulásokkal”, Quantum 8, 1270 (2024).

[4] Owidiusz Makuta, Laurens T. Ligthart és Remigiusz Augusiak: „Nincs gráfállapot készíthető kvantumhálózatokban kétoldalú forrásokkal és klasszikus kommunikáció nélkül”, npj Quantum Information 9, 117 (2023).

[5] Simon Morelli, David Sauerwein, Michalis Skotiniotis és Nicolai Friis, „Metrology-assisted Enanglement Distribution in noisy quantum networks”, Quantum 6, 722 (2022).

A fenti idézetek innen származnak SAO/NASA HIRDETÉSEK (utolsó sikeres frissítés: 2024-03-15 03:31:06). Előfordulhat, hogy a lista hiányos, mivel nem minden kiadó ad megfelelő és teljes hivatkozási adatokat.

On Crossref által idézett szolgáltatás művekre hivatkozó adat nem található (utolsó próbálkozás 2024-03-15 03:31:05).

Ez a tanulmány a Quantumban jelent meg Creative Commons Nevezd meg 4.0 International (CC BY 4.0) engedély. A szerzői jog az eredeti szerzői jog tulajdonosainál marad, például a szerzőknél vagy intézményeiknél.

SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
Forrás: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1286/

Időbélyeg: Március 14, 2024

Időbélyeg: 29. február 2024.

Átalakítások kvantumhálózatokban lokális műveleteken keresztül, amelyeket a klasszikus kommunikáció véges sok köre segít

Újra kiadta Platón

Absztrakt

► BibTeX adatok

► Referenciák

Idézi

Még több Quantum Journal

Kvantumoptimális információkódolás zajos passzív lineáris optikával

Valós tér dinamikájának kvantumszimulációja

Összefonódási dinamika U(1) szimmetrikus hibrid kvantumautomata áramkörökben

A hibacsökkentés mennyiségi összehasonlítása a Qermit segítségével

Adaptív kvantumállapot-tomográfia aktív tanulással

Hamilton-kvantumok alapállapotainak megtanulása kernel módszerekkel

Az ergodicitás megtörése a bezártság alatt a hidegatomos kvantumszimulátorokban

Variációs megoldások fermion-kubit leképezésekhez két térbeli dimenzióban

Szoros Cramér-Rao típusú határok a többparaméteres kvantummetrológiához a kúpos programozás révén

Ismeretlen kvantummérések diszkriminációja és hitelesítése

Rólunk

Vertical Search & Ai

Emelvény

Maradjon kapcsolatban

Fiók