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量子网络的多功能相对熵界限

DOI：10.1088/1367-2630/aa9fcf 期刊：New Journal of Physics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们为两个参与方通过量子网络采用通用自适应通信协议共享的最大纠缠量子比特数（或私有比特数）提供了一个普适上界，该情况下经典通信的使用不受限制。尽管我们的结果沿用了Azuma等人（2016年《自然·通讯》7卷13523页）将网络划分为两部分的思路，但我们的方法放宽了其严格限制——即仅采用单一纠缠度量来量化信道生成的最大纠缠量。特别地，在我们的上界中，度量标准可针对每个信道单独选择，以实现尽可能紧致的效果。这使得我们能够对网络中每个Choi可模拟信道应用相对熵纠缠度量（该度量通常能给出最先进的上界），即使其他信道不具备此特性。我们还开发了计算工具或边界方法，用于求解具有相位旋转不变性的信道的最大相对熵纠缠度，特别是给出了量子比特振幅阻尼信道最大相对熵纠缠度的解析公式。
作者： Luca Rigovacca，Go Kato，Stefan B?uml，M S Kim，W J Munro，Koji Azuma
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研究概述 实验方案

研究目的

为了在量子网络上通过通用自适应通信协议共享最大纠缠量子比特数或私有比特数时，在不限制经典通信使用的情况下，为该数量提供一个通用的上界。

研究成果

该论文基于信道特性，利用不同的纠缠度量提出了量子网络中共享的ebits（或pbits）数量的一个通用上界。与以往方法相比，该方法提供了更紧致的上界，尤其适用于包含Choi可模拟与非Choi可模拟信道混合的网络。通过对常见量子比特信道的最大相对熵纠缠进行解析和数值评估，进一步验证了该上界的适用性。

研究不足

纠缠相对熵的适用性仅限于由Choi可模拟信道构成的网络。纠缠最大相对熵目前仅在作用于有限维系统的信道上得到严格证明，若要将其应用于无限维信道则需进一步论证。

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