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Erschienen in: Quantum Information Processing 7/2016

01.07.2016

Upper bound on singlet fraction of two-qubit mixed entangled states

verfasst von: Satyabrata Adhikari, Atul Kumar

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 7/2016

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Abstract

We demonstrate a new method to achieve the maximum singlet fraction using an entangled mixed two-qubit state as a resource. For this, we establish a tight upper bound on singlet fraction and show that the maximal singlet fraction obtained in Verstraete and Verschelde (Phys Rev Lett 90:097901(1)–097901(4), 2003) does not attain the upper bound on the singlet fraction derived here. Interestingly, we found that the required upper bound can, in fact, be achieved using local filtering operations.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Einstein, A., Podolsky, B., Rosen, N.: Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 47, 777–780 (1935)ADSCrossRefMATH Einstein, A., Podolsky, B., Rosen, N.: Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 47, 777–780 (1935)ADSCrossRefMATH
2.
Zurück zum Zitat Schrodinger, E.: Die gegenwärtige situation in der quantenmechanik. Naturwissenschaften 23, 807–812 (1935)ADSCrossRefMATH Schrodinger, E.: Die gegenwärtige situation in der quantenmechanik. Naturwissenschaften 23, 807–812 (1935)ADSCrossRefMATH
4.
Zurück zum Zitat Bennett, C.H., Brassard, G., Crepeau, C., Jozsa, R., Peres, A., Wootters, W.K.: Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 70, 1895–1899 (1993)ADSMathSciNetCrossRefMATH Bennett, C.H., Brassard, G., Crepeau, C., Jozsa, R., Peres, A., Wootters, W.K.: Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 70, 1895–1899 (1993)ADSMathSciNetCrossRefMATH
5.
Zurück zum Zitat Bennett, C.H., Wiesner, S.: Communication via one-and two-particle operators on Einstein–Podolsky–Rosen states. Phys. Rev. Lett. 69, 2881–2884 (1992)ADSMathSciNetCrossRefMATH Bennett, C.H., Wiesner, S.: Communication via one-and two-particle operators on Einstein–Podolsky–Rosen states. Phys. Rev. Lett. 69, 2881–2884 (1992)ADSMathSciNetCrossRefMATH
6.
Zurück zum Zitat Broadfoot, S., Dorner, U., Jaksch, D.: Entanglement percolation with bipartite mixed states. Eur. Phys. Lett. 88, 50002 (2009)ADSCrossRef Broadfoot, S., Dorner, U., Jaksch, D.: Entanglement percolation with bipartite mixed states. Eur. Phys. Lett. 88, 50002 (2009)ADSCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Gisin, N., Ribordy, G., Tittel, W., Zbinden, H.: Quantum cryptography. Rev. Mod. Phys. 74, 145–195 (2009)ADSCrossRef Gisin, N., Ribordy, G., Tittel, W., Zbinden, H.: Quantum cryptography. Rev. Mod. Phys. 74, 145–195 (2009)ADSCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Zanardi, P., Lloyd, S.: Topological protection and quantum noiseless subsystems. Phys. Rev. Lett. 90, 067902 (1)–067902 (4) (2003)ADSCrossRef Zanardi, P., Lloyd, S.: Topological protection and quantum noiseless subsystems. Phys. Rev. Lett. 90, 067902 (1)–067902 (4) (2003)ADSCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Duan, L.M., Guo, G.C.: Preserving coherence in quantum computation by pairing quantum bits. Phys. Rev. Lett. 79, 1953–1956 (1997)ADSCrossRef Duan, L.M., Guo, G.C.: Preserving coherence in quantum computation by pairing quantum bits. Phys. Rev. Lett. 79, 1953–1956 (1997)ADSCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Verstraete, F., Verschelde, H.: Optimal teleportation with a mixed state of two qubits. Phys. Rev. Lett. 90, 097901(1)–097901(4) (2003)ADSCrossRef Verstraete, F., Verschelde, H.: Optimal teleportation with a mixed state of two qubits. Phys. Rev. Lett. 90, 097901(1)–097901(4) (2003)ADSCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Horodecki, M., Horodecki, P., Horodecki, R.: General teleportation channel, singlet fraction, and quasidistillation. Phys. Rev. A 60, 1888–1898 (1999)ADSMathSciNetCrossRefMATH Horodecki, M., Horodecki, P., Horodecki, R.: General teleportation channel, singlet fraction, and quasidistillation. Phys. Rev. A 60, 1888–1898 (1999)ADSMathSciNetCrossRefMATH
12.
Zurück zum Zitat Taketani, B.G., de Melo, F., de Matos Filho, R.L.: Optimal teleportation with a noisy source. Phys. Rev. A 85, 020301(R) (2012)ADSCrossRef Taketani, B.G., de Melo, F., de Matos Filho, R.L.: Optimal teleportation with a noisy source. Phys. Rev. A 85, 020301(R) (2012)ADSCrossRef
13.
Zurück zum Zitat de Beaudrap, N., Ohliger, M., Osborne, T.J., Eisert, J.: Solving frustration-free spin systems. Phys. Rev. Lett. 105, 060504(1)–060504(1) (2010)CrossRef de Beaudrap, N., Ohliger, M., Osborne, T.J., Eisert, J.: Solving frustration-free spin systems. Phys. Rev. Lett. 105, 060504(1)–060504(1) (2010)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Burkard, G.: Spin-entangled electrons in solid-state systems. J. Phys. Condens. Matter 19, 233202 (2007)ADSCrossRef Burkard, G.: Spin-entangled electrons in solid-state systems. J. Phys. Condens. Matter 19, 233202 (2007)ADSCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Simmons, S., et al.: Entanglement in a solid-state spin ensemble. Nature 470, 69–72 (2011)ADSCrossRef Simmons, S., et al.: Entanglement in a solid-state spin ensemble. Nature 470, 69–72 (2011)ADSCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Clark, S.G., Parkins, A.S.: Entanglement and entropy engineering of atomic two-qubit states. Phys. Rev. Lett. 90, 047905 (1)–047905 (4) (2003)ADSCrossRef Clark, S.G., Parkins, A.S.: Entanglement and entropy engineering of atomic two-qubit states. Phys. Rev. Lett. 90, 047905 (1)–047905 (4) (2003)ADSCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Cai, J., Guerreschi, G.G., Briegel, H.J.: Quantum control and entanglement in a chemical compass. Phys. Rev. Lett. 104, 220502 (1)–220502 (4) (2010)ADSCrossRef Cai, J., Guerreschi, G.G., Briegel, H.J.: Quantum control and entanglement in a chemical compass. Phys. Rev. Lett. 104, 220502 (1)–220502 (4) (2010)ADSCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Fang, Y., Loparo, K.A., Feng, X.: Inequalities for the trace of matrix product. IEEE Trans. Autom. Control 39, 2489–2490 (1994)MathSciNetCrossRefMATH Fang, Y., Loparo, K.A., Feng, X.: Inequalities for the trace of matrix product. IEEE Trans. Autom. Control 39, 2489–2490 (1994)MathSciNetCrossRefMATH
19.
Zurück zum Zitat Dembo, A.: Bounds on the extreme eigenvalues of positive-definite Toeplitz matrices. IEEE Trans. Inform. Theory 34, 352–355 (1988)MathSciNetCrossRefMATH Dembo, A.: Bounds on the extreme eigenvalues of positive-definite Toeplitz matrices. IEEE Trans. Inform. Theory 34, 352–355 (1988)MathSciNetCrossRefMATH
20.
Zurück zum Zitat Park, D., Lee, B.G.: On determining upper bounds of maximal eigenvalue of Hermitian positive-Definite Matrix. IEEE Signal Process. Lett. 10, 267–269 (2003)ADSCrossRef Park, D., Lee, B.G.: On determining upper bounds of maximal eigenvalue of Hermitian positive-Definite Matrix. IEEE Signal Process. Lett. 10, 267–269 (2003)ADSCrossRef
Metadaten
Titel
Upper bound on singlet fraction of two-qubit mixed entangled states
verfasst von
Satyabrata Adhikari
Atul Kumar
Publikationsdatum
01.07.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 7/2016
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-016-1295-y

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