Data compression limit for an information source of interacting qubits
一个相互作用的量子比特系统可以被看作是一个非独立的量子信息源。量子自旋系统提供了一个可能的模型，其中自旋为1/2的粒子位于晶格的位置，彼此相互作用。我们建立了这样一个源的信息压缩的限制，并表明它是渐近的冯诺伊曼熵率。我们的结果可以看作是Shannon的无噪声编码定理的一个量子模拟。量子信息源。
2002-08-09 cs.IT math-ph math.IT
The Data Compression Theorem for Ergodic Quantum Information Sources
我们将数据压缩定理推广到遍历量子信息源的情况。此外，我们提供了一个渐近最优的压缩方案，这是基于高概率子空间的概念。该压缩方案的速率等于冯诺伊曼熵速率。
2003-01-10 quant-ph
Optimal compression of quantum information for one-qubit source at incomplete data: a new aspect of Jaynes principle
我们考虑在不完全的实验数据表征的量子源的量子信息的最佳处理的问题。特别地，我们证明了对于单比特量子源，Jaynes原理提供了一个简单的方案，用于量子信息的最佳压缩。根据这个方案，我们应该处理得好像源的密度矩阵实际上等于Jaynes态的矩阵一样。
1998-03-31 quant-ph
Universal Compression of Ergodic Quantum Sources
对于实数$r>0$，设$F(r)$是冯诺伊曼熵率小于$r$的所有平稳遍历量子源的族。我们证明了，对于任何$r>0$，存在一个盲的，源独立的块压缩方案，压缩每个源从$F(r)$到$r n$量子比特每个输入块长度$n$与任意高保真度的所有大$n$。作为我们的第二个结果，我们证明了量子源$\{ρ_m \}_{m=1}^{\infty}$的平稳性和遍历性被张量积形式${\cal E}^{\otimes m}$的任何保迹完全正线性映射所保持，其中${\cal E}$的副本局部作用于每个自旋晶格位置。我们还建立了所谓的经典关联量子源的遍历性准则。
2003-03-14 quant-ph
Data Compression for Quantum Code
本文讨论了利用Schumacher量子无噪声编码定理对一般量子源进行数据压缩的一般方案。当量子源的希尔伯特空间可分解为正交子空间时，可以在对各个子空间执行量子数据压缩之前首先执行经典数据压缩。为了最小化量子编码中的资源，给出了Jozsa-Schumacher量子数据压缩方案中维数的一般参数化。
1996-07-12 quant-ph
On the distributed compression of quantum information
本文研究了关联量子源的分布式压缩问题。这个问题的经典版本由Slepian和Wolf解决，他们表明分布式压缩可以充分利用相关性产生的本地源中的冗余。我们表明，在一般情况下，这是不是量子源的情况下，通过证明一个下界的产品状态的不可约源的速率总和是强于一个天真的应用Slepian-Wolf。尽管如此，利用相关性的策略确实存在于某些特殊类别的量子源中。例如，Devetak和Winter证明了当其中一个源是经典的时，这种策略的存在。在这里，我们找到了一个不同的极端，贝尔状态的来源的最佳非平凡的策略。此外，我们说明了分布式压缩是如何连接到量子信息理论中的其他问题，包括信息扰动问题，纠缠蒸馏和量子纠错。
2005-09-19 quant-ph
Classical data compression with quantum side information
经典的数据压缩的问题时，解码器有量子边信息在他的处置被认为是。这是经典Slepian-Wolf定理的量子推广。最佳压缩率被发现是减少从香农熵的源的Holevo信息之间的源和边信息。
2003-07-30 quant-ph
Compressing Mixed-State Sources by Sending Classical Information
我们考虑可见压缩的离散无记忆源的混合量子态时，只有经典的信息可以从爱丽丝发送到鲍勃。我们假设Bob知道源统计数据，并且Alice和Bob有相同的随机数生成器。在信息论的框架下，我们提出了一些最近的结果与交换密度算子的状态源的可见压缩，并删除了交换性的要求。我们推导出一个一般可实现的压缩率，这是为非交换的情况下仍然高于已知的下限。我们还提出了几个相关的经典信息论的问题，并展示了它们如何可以用来回答混合状态压缩问题的一些问题。
2001-10-23 quant-ph
Compression of sources of probability distributions and density operators
我们研究的问题的有效压缩的随机源的概率分布。它可以被看作是香农信源编码问题的推广。它与公共随机性理论、信道编码和率失真理论有关：在前两个主题中，我们可以导出已建立的编码定理的“逆”，从而得到证明逆定理的一种新方法;在第三个主题中，我们找到Shannon率失真定理的一种新证明。在回顾了已知的最佳压缩率的下限，我们提出了一些方法来实现它的代码结构。我们的主要结果是：更好地理解已知的压缩率的下限通过一个强版本的这一声明，审查建设实现下限通过使用共同的随机性，我们补充显示最佳使用后者在一类协议。然后，我们回顾了另一种方法，不依赖于共同的随机性，以最大限度地减少压缩率，提供了一些洞察其组合结构，并提出了一种算法来优化it. The第二部分的文件是关注的问题的推广到量子信息理论：混合量子态的压缩。在这里，在回顾了已知的下限后，我们贡献了一个强版本，并讨论了这个问题与量子信息理论中其他问题的关系。
2002-08-21 quant-ph
Universal Quantum Information Compression
假设已知一个量子源的冯诺伊曼熵小于或等于S，但在其他方面完全不确定。我们描述了一种通用的量子数据压缩方法，它将忠实地压缩任何这样的源的量子信息到每个信号的S个量子比特（在大的块长度的限制下）。
1998-05-07 quant-ph
Exponential strong converse for blind quantum data compression
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文证明了盲量子数据压缩（含或不含纠缠辅助）在最优速率下的指数强逆定理，引入基于量子态结构的新重叠量，为混合态信息处理任务的逆分析提供工具。
2026-10-01 quant-ph
Universal quantum information compression and degrees of prior knowledge
我们描述了一个通用的信息压缩方案，压缩任何纯量子i.i.d.在没有源的结构的先验知识的情况下，将源渐近地计算到其冯诺伊曼熵。我们介绍了一个对角化的过程，使任何经典的压缩算法在量子环境中使用。然后，我们的计划是基于相应的量子平移的经典Lempel-Ziv算法。我们的方法导致一个概念上简单的方法来估计一个源的熵的测量相关的长度参数，同时保持高保真度的长块。作为一个副产品，我们还估计源的本征基。由于我们的方案是基于Lempel-Ziv方法，它也可以应用于非i.i.d.的靶序列。
2002-10-29 quant-ph
Generic Quantum Block Compression
提出了一种将任何经典块压缩算法编译成量子块压缩算法的通用方法。使用这种技术，可以实现渐近地接近量子比特源的冯诺伊曼熵的压缩。自动编译算法的竞争力（在时间和空间复杂度）与手工构造的量子块压缩算法。
2001-09-17 quant-ph
Asymptotically tight security analysis of quantum key distribution based on universal source compression
RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyushu University（九州大学）；Quantinuum K.K.（Quantinuum株式会社）
本文提出一种新的PEC策略，实现渐近最优密钥率，通过构造基于量子侧信息的通用源压缩协议，结合集体攻击的缩减方法，紧密评估PEC失败概率，从而实现渐近紧安全性分析。
2026-05-14 quant-ph
Lossless Quantum Prefix Compression for Communication Channels that are Always Open
我们描述了一种无损量子压缩的方法，如果输出的信息源是未知的。我们计算最佳可能的压缩率，最小化输出量子比特串的预期基长度（量子串的基长度是叠加中的最大长度）。这补充了Schumacher和Westmoreland的工作，他们计算了相应的速率以最小化输出的平均长度。我们的压缩码字是无前缀的不定长量子比特串，可以在多个源的情况下级联。因此，我们将已知的无前缀量子码理论推广到长度不定的弦的情况。此外，我们描述了一个通信模型，它允许无损传输的压缩码字。压缩的好处是在存在噪声的情况下减少传输错误。
2009-01-19 quant-ph
Multicasting Homogeneous and Heterogeneous Quantum States in Quantum Networks
本文针对量子多播网络的实际实现问题。首先，我们设计了一个递归的无损压缩，使我们能够控制电路的复杂性和压缩的量子态的尺寸之间的权衡。我们给出了一个公式来描述的权衡，并进一步分析了如何影响该公式的递归过程的控制参数。我们的递归无损压缩可以应用在量子多播网络中，源输出均匀的量子态（许多副本的量子态）通过一个瓶颈到一组目的地。这种递归无损压缩在当前生产大规模量子线路的技术有限的情况下是非常有用的。其次，我们提出了两种适用于异构量子态（一组量子态的多个副本）的无损压缩方案，当量子态满足一定的结构时。异构压缩方案提供了比均匀压缩方案更高的压缩能力。最后，我们在几种量子多播网络中实现了我们的异构压缩方案，包括单源多终端模型，多源多终端模型和环形网络。然后，我们分析这些网络模型的带宽要求。
2010-11-10 quant-ph
Spectral compression and entanglement reduction in the cascaded biphoton state with cavities
由冷原子系综产生的级联双光子态是保存和传递量子信息的强关联源之一。在四波混频条件下，从上下激发态发射的信号光子和闲频光子在传播方向上高度相关，并在连续的频率空间中纠缠。在该系统中，我们从理论上研究了利用外腔对双光子源的光谱压缩，并证明了其频率纠缠熵的降低。这分别表明，改善的光吸收效率的闲频光子以及几乎纯的双光子源，这是有用的光量子网络。我们进一步调查的限制，可以通过使用多个腔实现的光谱压缩。我们的研究结果显示了具有外腔的双光子源的能力和潜力，其中基于原子的量子存储器的性能可以得到增强，并且可以通过定制光谱压缩来操纵纠缠特性。
2021-04-19 physics.optics quant-ph
Optimal compression for mixed signal states
我们考虑的问题的最佳压缩率的情况下的源产生的混合信号状态内的{ \it可见}计划（其中爱丽丝，谁是压缩信号，可以知道的身份所产生的状态）。我们表明，一个简单的战略的基础上取代信号状态与他们的{ \it扩展}给{ \it最佳}压缩。结果，我们得到了一个相当大的简化的公式内的最佳压缩率可见的计划。
2000-08-30 quant-ph
Classical Communication Helps Single-Shot Quantum Compression
Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Guangdong Technion–Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）
该研究证明经典通信可提升单次量子压缩性能，确定了有无经典辅助时的最优保真度，发现其在非格谱下渐近节省log₂(e)-1比特，最小通信维度比收敛到2/e。
2026-10-14 math-ph math.MP quant-ph
