選択後の量子状態のテレポーテーション

選択後の量子状態のテレポーテーション

ダニエル・コリンズ

HH ウィルズ物理学研究所、ブリストル大学、Tyndall Avenue、ブリストル BS8 1TL

この論文を興味深いと思うか、議論したいですか? SciRateを引用するかコメントを残す.

抽象

テレポーテーションにより、アリスは事前共有エンタングルメントと古典的通信のみを使用して、事前に準備された量子状態をボブに送信できます。ここでは、同じく $it{post}$ 選択されている状態をテレポートできることを示します。状態 $Phi$ の選択後とは、アリスが実験を終了した後、測定を実行し、測定結果が $Phi$ になる実験の実行のみを維持することを意味します。また、選択前および選択後の $it{port}$ ベースのテレポートも示します。最後に、これらのプロトコルを使用して、選択前および選択後のシステムで瞬時の非局所量子計算を実行し、空間的に分離された事前および選択後のシステムの任意の非局所変数を瞬時に測定するために必要なエンタングルメントを大幅に削減します。

ある場所から別の場所に量子状態を送信するにはどうすればよいでしょうか?量子状態はデコヒーレン化する傾向があり、不確定性原理により、量子状態を古典ビットに変換して通常の電話回線に送信することができないため、これは困難です。 $textbf{Teleportation}$ が解決策です。古典的なビットとともに事前共有エンタングルメントを使用して量子状態を送信し、デコヒーレンスと不確実性原理をうまく回避します。ここでは、$textbf{post-selected}$ 状態をある場所から別の場所にテレポートすることを調査します。事後選択とは、実験の終了時にシステムが特定の状態にあることを条件にすることを意味します。選択後の状態は、$textbf{時間を遡って}$ 遡及することで、より早い時点で計算できます。私たち自身が時間を前進させているときに、時間を逆行させる状態をテレポートすることは可能でしょうか?それがどのように行われるかを示し、その拡張として、選択後の複数部分システムで瞬時の結合測定と計算を実行する方法を示します。

►BibTeXデータ

►参照

【1] CHベネット、Gブラサード、Cクレポー、Rジョザ、Aペレス、WKウッターズ。 「デュアル古典チャネルとアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンチャネルを介した未知の量子状態のテレポート」。物理学。レット牧師。 70、1895–1899 (1993)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

【2] D・ボスキ、S・ブランカ、F・デ・マルティーニ、L・ハーディ、S・ポペスク。 「デュアル古典チャネルとアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンチャネルを介した未知の純粋量子状態のテレポートの実験的実現」。物理学。レット牧師。 80、1121–1125 (1998)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.1121

【3] D. ボウメースター、J.M. パン、K. マトル、M. アイブル、H. ヴァインフルター、および A. ザイリンガー。 「量子テレポーテーション実験」。 Nature 390、575–579 (1997)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / 37539

【4] S. ピランドラ、J. アイサート、C. ウィードブルック、A. 古澤、SL ブラウンシュタイン。 「量子テレポーテーションの進歩」。 Nature Photonics 9、641–652 (2015)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2015.154

【5] ヤキール・アハロノフ、ピーター・G・バーグマン、ジョエル・L・レボウィッツ。 「量子測定過程における時間対称性」。物理学。改訂 134、B1410–B1416 (1964)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.134.B1410

【6] ヤキール・アハロノフ、サンドゥ・ポペスク、ジェフ・トラクセン、レフ・ヴァイドマン。 「量子力学における複数時間の状態と複数時間の測定」。物理学。 Rev. A 79、052110 (2009)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.052110

【7] N ブルナー、A エイシン、D コリンズ、N ギシン、V スカラーニ。 「事後選択による弱い量子測定としての光通信ネットワーク」。物理学。レット牧師。 91 (2003)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.180402

【8] CKホンとLマンデル。 「局所的な一光子状態の実験的実現」。物理学。レット牧師。 56、58–60 (1986)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.56.58

【9] Y・アハラノフ、DZ・アルバート、L・ヴァイドマン。 「スピン 1/2 粒子のスピンの成分の測定結果がどのようにして 100 になるのか」。物理学。レット牧師。 60、1351–1354 (1988)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.60.1351

【10] L.ヴァイドマン。 「弱い価値観論争」。フィロス。トランス。 R. Soc.、A 375 (2017)。
https:/ / doi.org/ 10.1098 / rsta.2016.0395

【11] オヌル・ホステンとポール・クウィアット。 「微弱測定による光のスピンホール効果の観察」。サイエンス 319、787–790 (2008)。
https:/ / doi.org/ 10.1126 / science.1152697

【12] P・ベン・ディクソン、デビッド・J・スターリング、アンドリュー・N・ジョーダン、ジョン・C・ハウエル。 「干渉微弱値増幅による超高感度ビーム偏向測定」。物理学。レット牧師。 102 (2009)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.173601

【13] ラルフ・シルバ、エレーナ・グリャノワ、アンソニー・J・ショート、ポール・スクシプチク、ニコラス・ブルナー、サンドゥ・ポペスク。 「不定の因果順序と複数時間の量子状態を持つプロセスの接続」。新しい J. Phys. 19(2017)。
https:/ / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa84fe

【14] ヤキール・アハロノフ、ファブリツィオ・コロンボ、サンドゥ・ポペスク、イレーネ・サバディーニ、ダニエレ・C・ストルッパ、ジェフ・トラクセン。 「鳩の巣原理の量子違反と量子相関の性質」。 PNAS 113、532–535 (2016)。
https:/ / doi.org/ 10.1073 / pnas.1522411112

【15] ヤキル・アハロノフ、サンドゥ・ポペスク、ダニエル・ロールリッヒ、パウル・スクシプチク。 「量子チェシャ猫」。新しい J. Phys. 15(2013)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​15/​11/​113015

【16] レフ・ヴァイドマンとイザール・ネヴォ。 「時間対称量子力学における非局所測定」。内部。 J.Mod.物理学。 B 20 (2005)。
https:/ / doi.org/ 10.1142 / S0217979206034108

【17] セス・ロイド、ロレンツォ・マッコーネ、ラウル・ガルシア=パトロン、ヴィットリオ・ジョヴァネッティ、鹿野裕。 「選択後のテレポーテーションによるタイムトラベルの量子力学」。物理学。 Rev. D 84 (2011)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.84.025007

【18] 石坂聡と広島透也。 「汎用プログラマブル量子プロセッサとしての漸近テレポーテーション方式」。物理学。レット牧師。 101、240501 (2008)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.240501

【19] 石坂聡と広島透也。 「複数の出力ポートから79つを選択することによる量子テレポーテーション方式」。物理学。 Rev. A 042306、2009 (XNUMX)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.042306

【20] サルマン・ベイギとロバート・ケーニッヒ。 「位置ベースの暗号化への応用による簡素化された瞬時非局所量子計算」。新しい J. Phys. 13 (2011)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093036

【21] ハリー・ブールマン、ウカシュ・チェカイ、アンジェイ・グルツカ、ミハル・ホロデツキ、パヴェル・ホロデツキ、マルシン・マルキェヴィチ、フロリアン・スペルマン、セルギイ・ストレルチュク。 「量子通信の複雑さの利点は、ベルの不等式の違反を意味します。」手順国立アカド。科学。 113 (2015)。
https:/ / doi.org/ 10.1073 / pnas.1507647113

【22] ステファノ・ピランドラ、リッカルド・ラウレンツァ、コスモ・ルポ。 「量子チャネル識別の基本的な限界」。 npj 量子情報 5 (2018)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0162-y

【23] 王志偉氏とサミュエル・L・ブラウンスタイン氏。 「ポートベーステレポーテーションの高次元パフォーマンス」。科学。議員6号(2016年)。
https:/ / doi.org/ 10.1038 / srep33004

【24] ミハル・スタジンスキー、セルギイ・ストレルチュク、マレク・モズジマス、ミハル・ホロデッキ。 「任意の次元でのポートベースのテレポーテーション」。科学。議員7(2017)。
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-017-10051-4

【25] マレク・モズジマス、ミハル・スタジンスキー、セルギイ・ストレルチュク、ミハル・ホロデッキ。 「最適なポートベースのテレポート」。新しい J. Phys. 20(2018)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aab8e7

【26] マレク・モズジマス、ミハル・スタジンスキー、ミハル・ホロデッキ。 「応用による部分転置置換演算子の代数の単純化された形式主義」。 J.Phys. A: 数学です。理論。 51(2018)。
https:/ / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / aaad15

【27] マティアス・クリススタンドル、フェリックス・レディツキー、クリスチャン・マジェンツ、グレアム・スミス、フロリアン・スピールマン、マイケル・ウォルター。 「ポートベースのテレポーテーションの漸近パフォーマンス」。共通。数学。物理学。 381、379–451 (2021)。
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-020-03884-0

【28] ピョートル・コプザク、マレク・モズジマス、ミハル・スタジンスキー、ミハル・ホロデッキ。 「マルチポートベースのテレポーテーション – 大量の量子情報の送信」。クォンタム 5 (2021)。
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-11-11-576

【29] ミハル・スタジンスキー、マレク・モズジマス、ピョートル・コプザク、ミハル・ホロデッキ。 「効率的なマルチポートベースのテレポーテーションスキーム」。 IEEEトランス。情報理論 68、7892–7912 (2022)。
https:/ / doi.org/ 10.1109 / TIT.2022.3187852

【30] マレク・モズジマス、ミハウ・スタジンスキ、ピョートル・コプザク。 「最適なマルチポートベースのテレポーテーションスキーム」。クォンタム 5、477 (2021)。
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-17-477

【31] L. ランダウと R. パイエルス。 「相対主義量論のための最高の理論を構築する」。 Zeitschrift für Physik 69, 56–69 (1931)。
https:/ / doi.org/ 10.1007 / BF01391513

【32] ニールス・ヘンリック・ダヴィッド・ボーアとL.ローゼンフェルド。 「電磁気のフェルドグロッセンを守るために」。 Det Kgl。 Danske Videnskabernes Selskab Mathematisk-fysiske Meddelelser 12、1–65 (1933)。

【33] ヤキール・アハロノフとデヴィッド・Z・アルバート。 「相対論的場の理論における状態と観測量」。物理学。 Rev. D 21、3316–3324 (1980)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.21.3316

【34] ヤキール・アハロノフとデヴィッド・Z・アルバート。 「相対論的量子力学の測定プロセスを理解できるでしょうか?」物理学。 Rev. D 24、359–370 (1981)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.24.359

【35] ヤキール・アハロノフとデヴィッド・Z・アルバート。 「時間発展の通常の概念は量子力学システムにとって適切でしょうか?私"。物理学。 Rev. D 29、223–227 (1984)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.29.223

【36] ヤキール・アハロノフとデヴィッド・Z・アルバート。 「時間発展の通常の概念は量子力学システムにとって適切でしょうか? ii.相対論的考察」。物理学。 Rev. D 29、228–234 (1984)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.29.228

【37] ヤキール・アハロノフ、デヴィッド・Z・アルバート、レフ・ヴァイドマン。 「相対論的量子論における測定プロセス」。物理学。 Rev. D 34、1805–1813 (1986)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.34.1805

【38] サンドゥ・ポペスクとレフ・ヴァイドマン。 「非局所量子測定に対する因果関係の制約」。物理学。 Rev. A 49、4331–4338 (1994)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.49.4331

【39] ベリー・グロイスマンとレフ・ヴァイドマン。 「生成物状態の固有状態を持つ非局所変数」。 J.Phys. A: 数学です。 Gen. 34、6881 (2001)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​34/​35/​313

【40] ベリー・グロイスマンとベニー・レズニック。 「セミローカルおよび非最大エンタングル状態の測定」。物理学。 Rev. A 66、022110 (2002)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.66.022110

【41] L・ヴァイドマン。 「非局所変数の瞬時測定」。物理学。レット牧師。 90、010402 (2003)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.010402

【42] SR クラーク、AJ コナー、D ヤクシュ、S ポペスク。 「瞬間的な非局所量子測定のもつれ消費」。新しい J. Phys. 12、083034 (2010)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​12/​8/​083034

【43] アルビン・ゴンザレスとエリック・チタンバール。 「瞬間的な非局所量子計算の限界」。 IEEEトランス。情報理論 66、2951–2963 (2020)。
https:/ / doi.org/ 10.1109 / TIT.2019.2950190

【44] ラルフ・シルバ、エレーナ・グリャノワ、ニコラス・ブルナー、ノア・リンデン、アンソニー・J・ショート、サンドゥ・ポペスク。 「選択前および選択後の量子状態: 密度行列、トモグラフィー、およびクラウス演算子」。物理学。 Rev. A 89、012121 (2014)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.012121

【45] ミハル・セドラク、アレッサンドロ・ビジオ、マリオ・ジマン。 「単一チャネルの最適な確率的保存と取得」。物理学。レット牧師。 122(2019)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.170502

【46] レフ・ヴァイドマン。 「逆方向に進化する量子状態」。 J.Phys. A: 数学です。理論。 40、3275–3284 (2007)。
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​40/​12/​S23

【47] チャールズ・H・ベネットとスティーブン・J・ウィーズナー。 「アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン状態における一粒子およ​​び二粒子演算子を介した通信」。物理学。レット牧師。 69、2881–2884 (1992)。
https:/ / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

によって引用

タイムスタンプ:

より多くの 量子ジャーナル