Sonlu sayıda klasik iletişim turuyla desteklenen yerel işlemler yoluyla kuantum ağlarındaki dönüşümler

Sonlu sayıda klasik iletişim turuyla desteklenen yerel işlemler yoluyla kuantum ağlarındaki dönüşümler

Zaman Damgası: 14 Mart 2024 11:22

Cornelia Spee1,2 ve Tristan Kraft1,3

1Teorik Fizik Enstitüsü, Innsbruck Üniversitesi, Technikerstraße 21A, 6020 Innsbruck, Avusturya
2Kuantum Optik ve Kuantum Bilgi Enstitüsü (IQOQI), Avusturya Bilimler Akademisi, Boltzmanngasse 3, 1090 Viyana, Avusturya
3Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen, Walter-Flex-Straße 3, 57068 Siegen, Almanya

Bu makaleyi ilginç mi buldunuz yoksa tartışmak mı istiyorsunuz? SciRate'e çığlık at veya yorum bırak.

Özet

Son gelişmeler, dolanıklığın iki parçalı dolaşmış durumlar üreten kaynaklar tarafından dağıtıldığı kuantum ağlarının ilk prototiplerine yol açmıştır. Bu, yerel işlemler ve klasik iletişim kullanılarak iki parçalı kaynaklara dayalı kuantum ağlarında hangi durumların üretilebileceği sorusunu gündeme getiriyor. Bu çalışmada, maksimum dolaşmış iki kübit durumlarına dayanan ağlarda sonlu yerel işlemler ve klasik iletişim (LOCC) turları altında durum dönüşümlerini inceliyoruz. Hangi dönüşümlerin mümkün olduğunu belirlediğinden, ilk önce rastgele ağ yapılarının simetrilerini türetiyoruz. Daha sonra, aynı dolaşıklık sınıfı içindeki herhangi bir duruma ulaşılabileceğinin zaten gösterildiği ağaç grafiklerinin aksine, ağ bir döngü içeriyorsa deterministik olarak değil, olasılıksal olarak ulaşılabilen durumların mevcut olduğunu gösteriyoruz. Ayrıca döngüden oluşan ağlarda ulaşılamayan durumların belirlenmesi için sistematik bir yol sağlıyoruz. Ayrıca, her bir tarafın yalnızca bir kez ölçüm yaptığı ve protokolün her adımının deterministik bir dönüşümle sonuçlandığı bir protokol ile bir döngü ağında ulaşılabilecek durumların tam bir karakterizasyonunu sağlıyoruz. Son olarak, bu kadar basit bir protokolle ulaşılamayan ve bildiğimiz kadarıyla üç tur klasik iletişim gerektiren, tamamen dolaşmış durumlar arasında LOCC dönüşümünün ilk örneğini oluşturan bir örnek sunuyoruz.

PlatoBlockchain Veri Zekasının sonlu sayıda klasik iletişim turuyla desteklenen yerel operasyonlar yoluyla kuantum ağlarındaki dönüşümler. Dikey Arama. Ai.

Öne çıkan görsel: Bir döngü ağındaki $|Phi^+rangle^{otimes 5}$ başlangıç ​​durumunu $h |Psirangle$ hedef durumuna dönüştüren sonlu yuvarlak bir LOCC protokolü.

► BibTeX verileri

► Referanslar

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

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

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

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

[5] A. Reiserer ve G. Rempe, Rev. Mod. Fizik. 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 ve C. Macchiavello, Phys. A 59, 4249 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.4249

[8] TP Spiller, K. Nemoto, SL Braunstein, WJ Munro, P. van Loock ve 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. İletişim 11, 2378 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-020-16137-4

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

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

[13] M.-X. Luo, Av. Kuantum Teknolojisi, 2000123 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000123

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

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

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

[17] CH Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres ve 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).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.436

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

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

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

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

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

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

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

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

[28] S. Kintaş ve S. Turgut, J. Math. Fizik. 51, 092202 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3481573

[29] C. Spee, JI de Vicente, D. Sauerwein, B. Kraus, Phys. Rahip 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 ve 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. Rahip Lett. 115, 150502 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.150502

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

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

[35] H. Yamasaki, A. Soeda ve 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 ve B. Kraus, New J. Phys. 23, 033046 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​abe60c

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

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

[39] D. Sauerwein, A. Molnar, JI Cirac ve 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 ve B. De Moor, Phys. Rev. A 64, 010101(R) (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.010101

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

Alıntılama

[1] Kiara Hansenne, Zhen-Peng Xu, Tristan Kraft ve Otfried Gühne, "Kuantum ağlarındaki simetriler, dolaşma dağıtımı ve doğrulama teknikleri için no-go teoremlerine yol açar", Doğa İletişimi 13, 496 (2022).

[2] Patricia Contreras-Tejada, Carlos Palazuelos ve Julio I. de Vicente, "Gürültülü Kuantum Ağlarında Gerçek Çok Parçalı Dolaşmanın Asimptotik Hayatta Kalması Topolojiye Bağlıdır", Fiziksel İnceleme Mektupları 128 22, 220501 (2022).

[3] Nicky Kai Hong Li, Cornelia Spee, Martin Hebenstreit, Julio I. de Vicente ve Barbara Kraus, "Önemsiz olmayan yerel dolaşıklık dönüşümleriyle çok parçalı devletlerin ailelerini belirlemek", Kuantum 8, 1270 (2024).

[4] Owidiusz Makuta, Laurens T. Ligthart ve Remigiusz Augusiak, “İki parçalı kaynaklara sahip ve klasik iletişimin bulunmadığı kuantum ağlarında hiçbir grafik durumu hazırlanamaz”, npj Kuantum Bilgisi 9, 117 (2023).

[5] Simon Morelli, David Sauerwein, Michalis Skotiniotis ve Nicolai Friis, "Gürültülü kuantum ağlarında Metroloji destekli dolaşma dağıtımı", Kuantum 6, 722 (2022).

Yukarıdaki alıntılar SAO / NASA REKLAMLARI (son başarıyla 2024-03-15 03:31:06) güncellendi. Tüm yayıncılar uygun ve eksiksiz alıntı verisi sağlamadığından liste eksik olabilir.

On Crossref'in alıntı yaptığı hizmet alıntı yapma çalışmaları ile ilgili veri bulunamadı (son deneme 2024-03-15 03:31:05).

Bu Makale, Quantum'da Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası (CC BY 4.0) lisans. Telif hakkı, yazarlar veya kurumları gibi orijinal telif hakkı sahiplerine aittir.

Zaman Damgası:

Den fazla Kuantum Günlüğü