1Institutt for teoretisk fysikk, Universitetet i Wrocław, 50-204 Wrocław, Polen
2Institutt for teoretisk fysikk og astrofysikk, Nasjonalt kvanteinformasjonssenter, Universitetet i Gdańsk, 80-952 Gdańsk, Polen
Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.
Abstrakt
I denne artikkelen introduserer vi optimale versjoner av en flerportbasert teleporteringsordning som gjør det mulig å sende en stor mengde kvanteinformasjon. Vi karakteriserer fullt sannsynlig og deterministisk tilfelle ved å presentere uttrykk for den gjennomsnittlige sannsynligheten for suksess og sammenfiltring. I det sannsynlige tilfellet avhenger det endelige uttrykket bare av globale parametere som beskriver problemet, for eksempel antall porter $ N $, antall teleporterte systemer $ k $ og lokal dimensjon $ d $. Det lar oss vise kvadratforbedring i antall porter i forhold til det ikke-optimale tilfellet. Vi viser også at antallet teleporterte systemer kan vokse når antallet $ N $ av porter øker som $ o (N) $, og fremdeles gir høy effektivitet. I det deterministiske tilfellet forbinder vi sammenfiltringsfidelitet med den maksimale egenverdien til en generalisert teleporteringsmatrise. I begge tilfeller presenteres det optimale settet med målinger og den optimale tilstanden som deles mellom avsender og mottaker. Alle resultatene oppnås ved å formulere og løse primære og doble SDP-problemer, som på grunn av eksisterende symmetrier kan løses analytisk. Vi bruker omfattende verktøy fra representasjonsteori og formulerer nye resultater som kan være av egen interesse for de potensielle leserne.
► BibTeX-data
► Referanser
[1] Ron M. Adin og Yuval Roichman. Oppregning av standard unge tablåer, 2014.
[2] AC Aitken. Xxvi. — monomisk utvidelse av determinant symmetriske funksjoner. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. Seksjon A. Matematiske og fysiske fag, 61 (3): 300–310, 1943. 10.1017 / S0080454100006312.
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0080454100006312
[3] Leonardo Banchi, Jason Pereira, Seth Lloyd og Stefano Pirandola. Konveks optimalisering av programmerbare kvantecomputere. npj Kvanteinformasjon, 6 (1): 42, mai 2020. ISSN 2056-6387. 10.1038 / s41534-020-0268-2. URL https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-0268-2.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-0268-2
[4] Salman Beigi og Robert König. Forenklet øyeblikkelig ikke-lokal kvanteberegning med applikasjoner til posisjonsbasert kryptografi. New Journal of Physics, 13 (9): 093036, 2011. ISSN 1367-2630. 10.1088 / 1367-2630 / 13/9/093036. URL http: // stacks.iop.org/ 1367-2630 / 13 / i = 9 / a = 093036.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/9/093036
http://stacks.iop.org/1367-2630/13/i=9/a=093036
[5] Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres og William K. Wootters. Teleportere en ukjent kvantetilstand via doble klassiske og Einstein-Podolsky-Rosen kanaler. Physical Review Letters, 70 (13): 1895–1899, mars 1993. 10.1103 / PhysRevLett.70.1895. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.70.1895.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895
[6] D. Boschi, S. Branca, F. De Martini, L. Hardy og S. Popescu. Eksperimentell realisering av teleportering av en ukjent ren kvantetilstand via doble klassiske og Einstein-Podolsky-Rosen-kanaler. Physical Review Letters, 80 (6): 1121–1125, februar 1998. 10.1103 / PhysRevLett.80.1121. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.80.1121.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.1121
[7] Harry Buhrman, Łukasz Czekaj, Andrzej Grudka, Michał Horodecki, Paweł Horodecki, Marcin Markiewicz, Florian Speelman og Sergii Strelchuk. Fordel med kompleksitet i kvantekommunikasjon innebærer brudd på Bell-ulikhet. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113 (12): 3191–3196, mars 2016. ISSN 0027-8424, 1091-6490. 10.1073 / pnas.1507647113. URL http: / / www.pnas.org/ content / 113/12/3191.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1507647113
http: / / www.pnas.org/ content / 113/12/3191
[8] Matthias Christandl, Felix Leditzky, Christian Majenz, Graeme Smith, Florian Speelman og Michael Walter. Asymptotisk ytelse av portbasert teleportering. Kommunikasjon i matematisk fysikk, nov 2020. ISSN 1432-0916. 10.1007 / s00220-020-03884-0. URL https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-020-03884-0.
https://doi.org/10.1007/s00220-020-03884-0
[9] W. Feit. Gradsformelen for skjev-representasjonene til den symmetriske gruppen. Proceedings of the American Mathematical Society, 4 (5): 740–744, 1953. ISSN 00029939, 10886826. 10.2307 / 2032406. URL http: // www.jstor.org/ stable / 2032406.
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2032406
http: / / www.jstor.org/ stable / 2032406
[10] W. Fulton og J. Harris. Representasjonsteori - et første kurs. Springer-Verlag, New York, 1991.
[11] Daniel Gottesman og Isaac L. Chuang. Demonstrere levedyktigheten til universell kvanteberegning ved bruk av teleportering og single-qubit-operasjoner. Nature, 402 (6760): 390–393, november 1999. ISSN 0028-0836. 10.1038 / 46503. URL http: / / www.nature.com/ nature / journal / v402 / n6760 / abs / 402390a0.html.
https: / / doi.org/ 10.1038 / 46503
http: / / www.nature.com/ nature / journal / v402 / n6760 / abs / 402390a0.html
[12] D. Gross og J. Eisert. Romaner for målebasert kvanteberegning. Physical Review Letters, 98 (22): 220503, Mai 2007. 10.1103 / PhysRevLett.98.220503. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.98.220503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.220503
[13] Satoshi Ishizaka og Tohya Hiroshima. Asymptotisk teleporteringsordning som en universell programmerbar kvanteprosessor. Physical Review Letters, 101 (24): 240501, desember 2008. 10.1103 / PhysRevLett.101.240501. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.101.240501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.240501
[14] Satoshi Ishizaka og Tohya Hiroshima. Kvante teleporteringsskjema ved å velge en av flere utgangsporter. Fysisk gjennomgang A, 79 (4): 042306, april 2009. 10.1103 / PhysRevA.79.042306. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevA.79.042306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.042306
[15] Richard Jozsa. En introduksjon til målebasert kvanteberegning, 2005. URL https: / / arxiv.org/ abs / quant-ph / 0508124.
arxiv: Quant-ph / 0508124
[16] Piotr Kopszak, Marek Mozrzymas, Michał Studziński og Michał Horodecki. Multiportbasert teleportering - overføring av en stor mengde kvanteinformasjon, 2021. URL https: / / arxiv.org/ abs / 2008.00856.
arxiv: 2008.00856
[17] Felix Leditzky. Optimaliteten til den ganske gode målingen for havnebasert teleportering, 2020. URL https: / / arxiv.org/ abs / 2008.11194.
arxiv: 2008.11194
[18] Maciej Lewenstein og Anna Sanpera. Separabilitet og sammenvikling av sammensatte kvantesystemer. Phys. Pastor Lett., 80: 2261–2264, mar 1998. 10.1103 / PhysRevLett.80.2261. URL https: / / link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.80.2261.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.2261
[19] Marek Mozrzymas, Michał Horodecki og Michał Studziński. Struktur og egenskaper til algebraen til delvis transponerte permutasjonsoperatorer. Journal of Mathematical Physics, 55 (3): 032202, mars 2014. ISSN 0022-2488, 1089-7658. 10.1063 / 1.4869027. URL http: / / scitation.aip.org/ content / aip / journal / jmp / 55/3 / 10.1063 / 1.4869027.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4869027
[20] Marek Mozrzymas, Michał Studziński og Michał Horodecki. En forenklet formalisme av algebraen til delvis transponerte permutasjonsoperatører med applikasjoner. Journal of Physics A Mathematical General, 51 (12): 125202, Mar 2018a. 10.1088 / 1751-8121 / aaad15.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / aaad15
[21] Marek Mozrzymas, Michał Studziński, Sergii Strelchuk og Michał Horodecki. Optimal portbasert teleportering. New Journal of Physics, 20 (5): 053006, mai 2018b. 10.1088 / 1367-2630 / aab8e7.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/aab8e7
[22] MA Nielsen og Isaac L. Chuang. Programmerbare kvanteportarrays. Phys. Prest Lett., 79: 321–324, jul 1997. 10.1103 / PhysRevLett.79.321. URL https: / / link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.79.321.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.79.321
[23] S. Pirandola, J. Eisert, C. Weedbrook, A. Furusawa og SL Braunstein. Fremskritt innen kvante teleportering. Nature Photonics, 9 (10): 641–652, oktober 2015. ISSN 1749-4885. 10.1038 / nphoton.2015.154. URL http: / / www.nature.com/ nphoton / journal / v9 / n10 / full / nphoton.2015.154.html.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2015.154
http: / / www.nature.com/ nphoton / journal / v9 / n10 / full / nphoton.2015.154.html
[24] Stefano Pirandola, Riccardo Laurenza, Cosmo Lupo og Jason L. Pereira. Grunnleggende grenser for diskriminering av kvantekanaler. npj Kvanteinformasjon, 5: 50, juni 2019. 10.1038 / s41534-019-0162-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0162-y
[25] Robert Raussendorf og Hans J. Briegel. En enveis kvantecomputer. Physical Review Letters, 86 (22): 5188–5191, Mai 2001. 10.1103 / PhysRevLett.86.5188. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.86.5188.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.86.5188
[26] Sergii Strelchuk, Michał Horodecki og Jonathan Oppenheim. Generell gjenvinning av teleportering og sammenfiltring. Physical Review Letters, 110 (1): 010505, januar 2013. 10.1103 / PhysRevLett.110.010505. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.110.010505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.010505
[27] Michał Studziński, Michał Horodecki og Marek Mozrzymas. Kommutantstruktur av $ u ^ {otimes (n- 1)} otimes u ^ {ast} $ transformasjoner. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 46 (39): 395303, sep 2013. 10.1088 / 1751-8113 / 46/39/395303. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8113 / 46/39/395303.
https://doi.org/10.1088/1751-8113/46/39/395303
[28] Michał Studziński, Sergii Strelchuk, Marek Mozrzymas og Michał Horodecki. Havnebasert teleportering i vilkårlig dimensjon. Vitenskapelige rapporter, 7: 10871, sep 2017. 10.1038 / s41598-017-10051-4.
https://doi.org/10.1038/s41598-017-10051-4
[29] Michał Studziński, Marek Mozrzymas, Piotr Kopszak og Michał Horodecki. Effektive teleporteringsordninger for flere porter. 2020. URL https: / / arxiv.org/ abs / 2008.00984.
arxiv: 2008.00984
[30] M. Żukowski, A. Zeilinger, MA Horne og AK Ekert. "Event-ready-detectors" Bell eksperimenterer gjennom vikling av vikling. Physical Review Letters, 71 (26): 4287–4290, desember 1993. 10.1103 / PhysRevLett.71.4287. URL http: // link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.71.4287.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.71.4287
Sitert av
[1] Piotr Kopszak, Marek Mozrzymas, Michał Studziński og Michał Horodecki, "Multiportbasert teleportering - overføring av en stor mengde kvanteinformasjon", arxiv: 2008.00856.
Sitatene ovenfor er fra SAO / NASA ADS (sist oppdatert vellykket 2021-06-17 13:16:24). Listen kan være ufullstendig fordi ikke alle utgivere gir passende og fullstendige sitasjonsdata.
Kunne ikke hente Crossref sitert av data under siste forsøk 2021-06-17 13:16:22: Kunne ikke hente siterte data for 10.22331 / q-2021-06-17-477 fra Crossref. Dette er normalt hvis DOI nylig ble registrert.
Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.
Myntsmart. Beste Bitcoin-Börse i Europa
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-06-17-477/
