Sự biến đổi trong mạng lượng tử thông qua các hoạt động cục bộ được hỗ trợ bởi nhiều vòng giao tiếp cổ điển hữu hạn

Sự biến đổi trong mạng lượng tử thông qua các hoạt động cục bộ được hỗ trợ bởi nhiều vòng giao tiếp cổ điển hữu hạn

Dấu thời gian: Ngày 14 tháng 2024 năm 11 22:XNUMX sáng

Cornelia Spee1,2 và Tristan Kraft1,3

1Viện Vật lý Lý thuyết, Đại học Innsbruck, Technikerstraße 21A, 6020 Innsbruck, Áo
2Viện Quang học Lượng tử và Thông tin Lượng tử (IQOQI), Học viện Khoa học Áo, Boltzmanngasse 3, 1090 Vienna, Áo
3Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Đại học Siegen, Walter-Flex-Straße 3, 57068 Siegen, Đức

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Những tiến bộ gần đây đã dẫn đến các nguyên mẫu đầu tiên của mạng lượng tử trong đó sự vướng víu được phân phối bởi các nguồn tạo ra trạng thái vướng víu lưỡng cực. Điều này đặt ra câu hỏi về trạng thái nào có thể được tạo ra trong mạng lượng tử dựa trên các nguồn lưỡng cực bằng cách sử dụng các hoạt động cục bộ và giao tiếp cổ điển. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu các phép biến đổi trạng thái theo các vòng hữu hạn của hoạt động cục bộ và giao tiếp cổ điển (LOCC) trong các mạng dựa trên trạng thái hai qubit vướng víu tối đa. Trước tiên, chúng tôi rút ra sự đối xứng cho các cấu trúc mạng tùy ý, vì chúng xác định những phép biến đổi nào có thể thực hiện được. Sau đó, chúng tôi chỉ ra rằng trái ngược với biểu đồ cây, vốn đã được chứng minh rằng có thể đạt được bất kỳ trạng thái nào trong cùng một lớp vướng víu, tồn tại các trạng thái có thể đạt được theo xác suất nhưng không xác định nếu mạng chứa một chu trình. Hơn nữa, chúng tôi cung cấp một cách có hệ thống để xác định các trạng thái không thể truy cập được trong các mạng bao gồm một chu trình. Hơn nữa, chúng tôi cung cấp mô tả đầy đủ về các trạng thái có thể đạt được trong mạng chu trình với giao thức trong đó mỗi bên chỉ đo một lần và mỗi bước của giao thức sẽ dẫn đến một chuyển đổi xác định. Cuối cùng, chúng tôi trình bày một ví dụ không thể đạt được với một giao thức đơn giản như vậy và theo hiểu biết của chúng tôi, đây là ví dụ đầu tiên về chuyển đổi LOCC giữa các trạng thái vướng víu hoàn toàn cần ba vòng giao tiếp cổ điển.

Các biến đổi trong mạng lượng tử thông qua các hoạt động cục bộ được hỗ trợ bởi nhiều vòng truyền thông cổ điển PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Hình ảnh nổi bật: Giao thức LOCC vòng hữu hạn trong mạng chu kỳ chuyển đổi trạng thái ban đầu $|Phi^+rangle^{otimes 5}$ sang trạng thái đích $h |Psirangle$.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] HJ Kimble, Nature 453, 1023 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên07127

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

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

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

[5] A. Reiserer và G. Rempe, Rev. Mod. Vật lý. 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, và C. Macchiavello, Phys. Mục sư A 59, 4249 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.59.4249

[8] TP Spiller, K. Nemoto, SL Braunstein, WJ Munro, P. van Loock và GJ Milburn, J. Phys mới. 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. Cộng đồng. 11, 2378 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-020-16137-4

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

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

[13] M.-X. Luo, Adv. Công nghệ lượng tử., 2000123 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000123

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

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

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

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

[18] A. Acín, J. Cirac, M. Lewenstein, Vật lý tự nhiên 3, 256 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys549

[19] MA Nielsen, Vật lý. Linh mục Lett. 83, 436 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.436

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

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

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

[23] E. Chitambar, Vật lý. Linh mục Lett. 107, 190502 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.107.190502

[24] E. Chitambar, W. Cui và H.-K-. Lo, vật lý. Linh mục Lett. 108, 240504 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.240504

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

[26] SM Cohen, Vật lý. Linh mục Lett. 118, 020501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.020501

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

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

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

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

[31] JI de Vicente, C. Spee và B. Kraus, Phys. Linh mục 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. Linh mục Lett. 115, 150502 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.150502

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

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

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

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

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

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

[39] D. Sauerwein, A. Molnar, JI Cirac và B. Kraus, Phys. Linh mục 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. Mục sư A 105, 032458 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.032458

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

[42] HK. Lo và S. Popescu, Phys. Mục sư A, 63, 022301 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.63.022301

Trích dẫn

[1] Kiara Hansenne, Zhen-Peng Xu, Tristan Kraft và Otfried Gühne, “Sự đối xứng trong mạng lượng tử dẫn đến các định lý không thể thực hiện được cho sự phân bố vướng víu và các kỹ thuật xác minh”, Truyền thông tự nhiên 13, 496 (2022).

[2] Patricia Contreras-Tejada, Carlos Palazuelos và Julio I. de Vicente, “Sự tồn tại tiệm cận của sự vướng víu đa bên thực sự trong mạng lượng tử ồn ào phụ thuộc vào cấu trúc liên kết”, Thư đánh giá vật lý 128 22, 220501 (2022).

[3] Nicky Kai Hong Li, Cornelia Spee, Martin Hebenstreit, Julio I. de Vicente và Barbara Kraus, “Xác định các gia đình của các quốc gia nhiều bên bằng các phép biến đổi vướng víu cục bộ không tầm thường”, Lượng tử 8, 1270 (2024).

[4] Owidiusz Makuta, Laurens T. Ligthart và Remigiusz Augusiak, “Không có trạng thái đồ thị nào có thể chuẩn bị được trong mạng lượng tử với nguồn lưỡng cực và không có giao tiếp cổ điển”, npj Thông tin lượng tử 9, 117 (2023).

[5] Simon Morelli, David Sauerwein, Michalis Skotiniotis và Nicolai Friis, “Sự phân bố vướng víu được hỗ trợ bởi đo lường trong các mạng lượng tử ồn ào”, Lượng tử 6, 722 (2022).

Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2024 / 03-15 03:31:06). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.

On Dịch vụ trích dẫn của Crossref không có dữ liệu về các công việc trích dẫn được tìm thấy (lần thử cuối cùng 2024 / 03-15 03:31:05).

Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.

Dấu thời gian:

Thêm từ Tạp chí lượng tử