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A Communication-Efficient Nonlocal Measurement With Application to Communication Complexity and Bipartite Gate Capacities

机译：具有通信效率的非本地测量及其在通信复杂性和双向门容量中的应用

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Two dual questions in quantum information theory are to determine the communication cost of simulating a bipartite unitary gate, and to determine their communication capacities. We present a bipartite unitary gate with two surprising properties: 1) simulating it with the assistance of unlimited EPR pairs requires far more communication than with a better choice of entangled state, and 2) its communication capacity is far lower than its capacity to create entanglement. This suggests that 1) unlimited EPR pairs are not the most general model of entanglement assistance for two-party communication tasks, and 2) the entangling and communicating abilities of a unitary interaction can vary nearly independently. The technical contribution behind these results is a communication-efficient protocol for measuring whether an unknown shared state lies in a specified rank-one subspace or its orthogonal complement.
机译：量子信息理论中的两个双重问题是确定模拟二元unit门的通信成本并确定其通信能力。我们提出了一种具有两个令人惊讶的特性的双体一体式门：1）与无限选择的纠缠态相比，在无限EPR对的辅助下进行模拟需要更多的通信，并且2）其通信能力远低于其产生纠缠的能力。这表明1）无限EPR对不是两方交流任务的最通用纠缠协助模型，并且2）单一互动的纠缠和交流能力几乎可以独立变化。这些结果背后的技术贡献是一种用于测量未知共享状态是否位于指定的秩一子空间或其正交补码中的高效通信协议。

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