טרנספורמציות ברשתות קוונטיות באמצעות פעולות מקומיות בסיוע סבבים רבים של תקשורת קלאסית

טרנספורמציות ברשתות קוונטיות באמצעות פעולות מקומיות בסיוע סבבים רבים של תקשורת קלאסית

קורנליה ספי1,2 וטריסטן קראפט1,3

1המכון לפיזיקה תיאורטית, אוניברסיטת אינסברוק, Technikerstraße 21A, 6020 אינסברוק, אוסטריה
2המכון לאופטיקה קוונטית ומידע קוונטי (IQOQI), האקדמיה האוסטרית למדעים, בולצמאנגאסה 3, 1090 וינה, אוסטריה
3Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen, Walter-Flex-Straße 3, 57068 Siegen, Germany

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

ההתקדמות האחרונה הובילה לאבות טיפוס ראשונים של רשתות קוונטיות שבהן ההסתבכות מופצת על ידי מקורות המייצרים מצבים סבוכים דו-צדדיים. זה מעלה את השאלה אילו מצבים יכולים להיווצר ברשתות קוונטיות המבוססות על מקורות דו-צדדיים תוך שימוש בפעולות מקומיות ותקשורת קלאסית. בעבודה זו אנו לומדים טרנספורמציות של מצבים תחת סבבים סופיים של פעולות מקומיות ותקשורת קלאסית (LOCC) ברשתות המבוססות על מצבי שני קיוביטים מסובכים בצורה מקסימלית. תחילה אנו גוזרים את הסימטריות עבור מבני רשת שרירותיים, שכן אלו קובעות אילו טרנספורמציות אפשריות. לאחר מכן, אנו מראים שבניגוד לגרפי עצים, שעבורם כבר הוכח שניתן להגיע לכל מצב בתוך אותה מחלקת הסתבכות, קיימים מצבים שניתן להגיע אליהם באופן הסתברותי אך לא דטרמיניסטי אם הרשת מכילה מחזור. יתר על כן, אנו מספקים דרך שיטתית לקבוע מצבים שלא ניתן להגיע אליהם ברשתות המורכבות ממחזור. יתרה מכך, אנו מספקים אפיון מלא של המצבים אליהם ניתן להגיע ברשת מחזורית עם פרוטוקול שבו כל צד מודד פעם אחת בלבד, וכל שלב בפרוטוקול מביא לטרנספורמציה דטרמיניסטית. לבסוף, אנו מציגים דוגמה שלא ניתן להגיע אליה עם פרוטוקול פשוט כל כך, ומהווה, למיטב ידיעתנו, את הדוגמה הראשונה לטרנספורמציה של LOCC בין מצבים מסובכים לחלוטין הדורשים שלושה סבבים של תקשורת קלאסית.

► נתוני BibTeX

► הפניות

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

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

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

[4] ל.-מ. Duan and C. Monroe, Rev. Mod. פיזי. 82, 1209 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.1209

[5] א' רייזר וג' רמפה, ר' מוד. פיזי. 87,1379 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1379

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

[7] JI Cirac, AK Ekert, SF Huelga, ו-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, ו-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] נ גיסין, י.-ד. 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, and M. Huber, Phys. Rev. A. 103, L060401 (2021).
https://doi.org/ 10.1103/PhysRevA.103.L060401

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

[13] M.-X. לואו, עו"ד Quantum Technol., 2000123 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000123

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

[15] T. Kraft, C. Spee, X.-D. Yu, and O. Gühne, Phys. ר' א' 103, 052405 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.052405

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

[17] CH בנט, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres, ו- WK Wootters, Phys. הכומר לט. 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. הכומר לט. 83, 436 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.436

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

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

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

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

[24] E. Chitambar, W. Cui, and H.-K-. הנה, פיזי. הכומר לט. 108, 240504 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.240504

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

[26] SM כהן, פיזיק. הכומר לט. 118, 020501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.020501

[27] S. Turgut, Y. Gül, ו-NK Pak, Phys. ר' א 81, 012317 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.012317

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

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

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

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

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

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

[34] M. Hebenstreit, C. Spee, and B. Kraus, Phys. ר' א 93, 012339 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.012339

[35] H. Yamasaki, A. Soeda, and M. Murao, Phys. ר' א 96, 032330 (2017).
https: / / 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. Gour and NR Wallach, New J. Phys. 13, 073013 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​7/​073013

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

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

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

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

[42] ח.-ק. Lo and S. Popescu, Phys. ר' א, 63, 022301 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.63.022301

מצוטט על ידי

[1] Kiara Hansenne, Zhen-Peng Xu, Tristan Kraft, ו-Otfried Gühne, "סימטריות ברשתות קוונטיות מובילות למשפטי אי-מעבר להפצת הסתבכות ולטכניקות אימות", תקשורת טבע 13, 496 (2022).

[2] פטרישיה קונטררס-טג'אדה, קרלוס פאלאזואלוס וג'וליו א' דה ויסנטה, "הישרדות אסימפטוטית של הסתבכות אמיתית רב-חלקית ברשתות קוונטיות רועשות תלויה בטופולוגיה", מכתבי ביקורת גופנית 128 22, 220501 (2022).

[3] ניקי קאי הונג לי, קורנליה ספי, מרטין הבנסטרייט, חוליו א. דה ויסנטה וברברה קראוס, "זיהוי משפחות של מדינות רב-מפלגות עם טרנספורמציות של הסתבכות מקומית לא טריוויאלית", קוונטום 8, 1270 (2024).

[4] Owidiusz Makuta, Laurens T. Ligthart, and Remigiusz Augusiak, "שום מצב גרף לא ניתן להכנה ברשתות קוונטיות עם מקורות דו-צדדיים וללא תקשורת קלאסית", npj מידע קוונטי 9, 117 (2023).

[5] סיימון מורלי, דיוויד סוארווין, מיכליס סקוטיניוטיס וניקולאי פרייס, "הפצה של הסתבכות בעזרת מטרולוגיה ברשתות קוונטיות רועשות", קוונטום 6, 722 (2022).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2024-03-15 03:31:06). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

On השירות המוזכר של קרוסרף לא נמצאו נתונים על ציטוט עבודות (ניסיון אחרון 2024-03-15 03:31:05)

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים