Measurement uncertainty and dense coding in a two-qubit system: Combined effects of bosonic reservoir and dipole–dipole interaction
Creators
- 1. Iranian Center for Quantum Technologies
- 2. Semnan University
- 3. Xi'an University of Posts and Telecommunications
- 4. University of Hassan II Casablanca
- 5. Slovak Academy of Sciences
- 6. Salman Farsi University of Kazerun
- 7. The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)
- 8. Université Ibn-Tofail
Description
The uncertainty principle imposes a limitation on the measurement accuracy of two incompatible observables and has potential applications in quantum information science. We explore the bipartite entropic uncertainty relation and dense coding for two qubits coupled via dipole–dipole interaction and subject to a bosonic reservoir. It is shown that there exists a trade-off between the uncertainty bound and the dense coding capacity which results in their opposite dynamical behaviors. Moreover, the behaviors of the measurement uncertainty and the dense coding capacity rely crucially on the initial system–reservoir correlation, the strength of the dipole–dipole interaction, and the degree of non-Markovianity, and one can reduce the measurement uncertainty and enhance the dense coding capacity by tuning these parameters to appropriate values.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يفرض مبدأ عدم اليقين قيودًا على دقة قياس اثنين من المشاهدات غير المتوافقة وله تطبيقات محتملة في علم المعلومات الكمومية. نستكشف علاقة عدم اليقين الإنتروبي الثنائي والترميز الكثيف لاثنين من الكيوبتات المقترنة عبر تفاعل ثنائي القطب وثنائي القطب وتخضع لخزان بوزوني. تبين أن هناك مفاضلة بين حد عدم اليقين وقدرة الترميز الكثيفة التي تؤدي إلى سلوكياتهما الديناميكية المعاكسة. علاوة على ذلك، تعتمد سلوكيات عدم اليقين في القياس وقدرة الترميز الكثيفة بشكل حاسم على العلاقة الأولية بين النظام والخزان، وقوة تفاعل ثنائي القطب وثنائي القطب، ودرجة عدم الماركوفية، ويمكن للمرء أن يقلل من عدم اليقين في القياس ويعزز قدرة الترميز الكثيفة من خلال ضبط هذه المعلمات على القيم المناسبة.Translated Description (French)
Le principe d'incertitude impose une limitation à la précision de mesure de deux observables incompatibles et a des applications potentielles en science de l'information quantique. Nous explorons la relation d'incertitude entropique bipartite et le codage dense pour deux qubits couplés via une interaction dipôle-dipôle et soumis à un réservoir bosonique. Il est montré qu'il existe un compromis entre la limite d'incertitude et la capacité de codage dense qui se traduit par leurs comportements dynamiques opposés. De plus, les comportements de l'incertitude de mesure et de la capacité de codage dense reposent de manière cruciale sur la corrélation initiale système-réservoir, la force de l'interaction dipôle-dipôle et le degré de non-Markovianité, et l'on peut réduire l'incertitude de mesure et améliorer la capacité de codage dense en accordant ces paramètres à des valeurs appropriées.Translated Description (Spanish)
El principio de incertidumbre impone una limitación a la precisión de medición de dos observables incompatibles y tiene aplicaciones potenciales en la ciencia de la información cuántica. Exploramos la relación de incertidumbre entrópica bipartita y la codificación densa para dos qubits acoplados a través de la interacción dipolo-dipolo y sujetos a un reservorio bosónico. Se muestra que existe una compensación entre el límite de incertidumbre y la capacidad de codificación densa que resulta en sus comportamientos dinámicos opuestos. Además, los comportamientos de la incertidumbre de medición y la capacidad de codificación densa dependen de manera crucial de la correlación inicial entre el sistema y el depósito, la fuerza de la interacción dipolo-dipolo y el grado de no-Markovianidad, y se puede reducir la incertidumbre de medición y mejorar la capacidad de codificación densa ajustando estos parámetros a los valores apropiados.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- عدم اليقين في القياس والترميز الكثيف في نظام ثنائي الكيوبت: التأثيرات المشتركة للخزان البوزوني والتفاعل ثنائي القطب ثنائي القطب
- Translated title (French)
- Incertitude de mesure et codage dense dans un système à deux qubits : effets combinés de l'interaction réservoir bosonique et dipôle-dipôle
- Translated title (Spanish)
- Incertidumbre de medición y codificación densa en un sistema de dos qubits: efectos combinados del reservorio bosónico y la interacción dipolo-dipolo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4200572403
- DOI
- 10.1016/j.rinp.2021.105041
References
- https://openalex.org/W1967948418
- https://openalex.org/W1970224495
- https://openalex.org/W1974477498
- https://openalex.org/W1986407511
- https://openalex.org/W1997358512
- https://openalex.org/W2001433719
- https://openalex.org/W2009282821
- https://openalex.org/W2012016549
- https://openalex.org/W2016613406
- https://openalex.org/W2019382295
- https://openalex.org/W2020725861
- https://openalex.org/W2039255727
- https://openalex.org/W2040362900
- https://openalex.org/W2042601507
- https://openalex.org/W2050257404
- https://openalex.org/W2053351190
- https://openalex.org/W2056012387
- https://openalex.org/W2058913783
- https://openalex.org/W2061240324
- https://openalex.org/W2075138946
- https://openalex.org/W2090099030
- https://openalex.org/W2118277475
- https://openalex.org/W2141837858
- https://openalex.org/W2173401535
- https://openalex.org/W2318075047
- https://openalex.org/W2474753705
- https://openalex.org/W2585964331
- https://openalex.org/W2588004167
- https://openalex.org/W2606160235
- https://openalex.org/W2747145923
- https://openalex.org/W2754797405
- https://openalex.org/W2764347725
- https://openalex.org/W2777972923
- https://openalex.org/W2785736190
- https://openalex.org/W2804172638
- https://openalex.org/W2832062833
- https://openalex.org/W2895596864
- https://openalex.org/W2905051949
- https://openalex.org/W2911423727
- https://openalex.org/W2945735465
- https://openalex.org/W2966722246
- https://openalex.org/W2982169647
- https://openalex.org/W2995897104
- https://openalex.org/W3008430059
- https://openalex.org/W3015507771
- https://openalex.org/W3021395964
- https://openalex.org/W3045376674
- https://openalex.org/W3047788723
- https://openalex.org/W3082888287
- https://openalex.org/W3093147984
- https://openalex.org/W3096004782
- https://openalex.org/W3099164702
- https://openalex.org/W3100247171
- https://openalex.org/W3101609252
- https://openalex.org/W3101739693
- https://openalex.org/W3101966748
- https://openalex.org/W3104111294
- https://openalex.org/W3105550069
- https://openalex.org/W3106606813
- https://openalex.org/W3107940648
- https://openalex.org/W3110042430
- https://openalex.org/W3114715139
- https://openalex.org/W3129777548
- https://openalex.org/W3131278165
- https://openalex.org/W3132378572
- https://openalex.org/W3135811374
- https://openalex.org/W3157924155
- https://openalex.org/W3159204778
- https://openalex.org/W3164291772
- https://openalex.org/W3174703192
- https://openalex.org/W3178269150
- https://openalex.org/W3195414785
- https://openalex.org/W3195921934
- https://openalex.org/W3202951887
- https://openalex.org/W3216041856