The capacity of the noisy quantum channel
给出了一个上限的量子信息量，可以可靠地传输下来的噪声，消相干量子信道。提出了一类量子纠错码，使传输的信息达到这个极限。其结果是量子模拟的香农的限制和代码的噪声经典信道。
1996-05-01 quant-ph
polylog-LDPC Capacity Achieving Codes for the Noisy Quantum Erasure Channel
我们提出了$poly\log$稀疏量子码，用于纠正任意接近容量的擦除信道。具体地说，我们提供$[[n, k, d]]$量子稳定器代码，纠正擦除信道任意接近的容量，如果擦除概率至少是$0.33$，并与生成集$\langle S_1, S_2, ... S_{n-k} \rangle$，使$|S_i|\leq \log^{2+ζ}(n)$的所有$i$和任何$ζ> 0$具有高概率。本文证明了Delfosse等人的结果是严格的：我们可以构造出重量接近$O(1)$的容量逼近码。
2017-07-26 quant-ph
Additive Classical Capacity of Quantum Channels Assisted by Noisy Entanglement
本文给出了在有噪声的量子信道中经典信息传输的容量公式，该信道由发送方进行可分离编码，接收方的预共享辅助信道提供有限的资源.而不是一个纯粹的状态，我们认为在一个混合的状态，纯化的“证人”的信号辅助对。因此，信号-见证相关限制了从信号-辅助相关可用的资源。我们的公式表征了不同形式的资源，包括嘈杂或有限的纠缠援助，经典通信的效用。在可分离编码的情况下，发送方的信号在多个信道使用中仍然允许纠缠，但我们的容量公式是可加的。特别地，对于广义协变信道，我们的容量公式具有简单的封闭形式。此外，我们的可加性容量公式上限的一般相干攻击的信息增益在各种双向量子密钥分发协议。对于高斯协议，公式的可加性表明集体高斯攻击是最强大的。
2017-05-19 quant-ph
Classical capacity of the noisy bosonic channel and the bosonic minimum output entropy conjecture
我们在最简单的情况下考虑一条带噪声的直线。损失不会增加噪音。经由相位不敏感放大器的放大确实增加了噪声。该容量的下限是具有加性高斯白噪声的线性信道的香农容量的量子模拟，即线路输出处的信号加噪声的冯诺伊曼熵与单独的噪声的熵的差。我们表明，这个表达式确实是一个放大器的情况下，具有无穷小的增益$G = 1+ε$的能力，并为级联的放大器与任意增益和一个大的损失，使级联的总增益是无穷小的。
2013-03-02 quant-ph
Superadditivity of Zero-Error Capacity in Noisy Classical and Perfect Quantum Channel Pairs
Indian Institute of Technology, Jodhpur（印度理工学院乔德普尔分校）；Department of Physics of Complex Systems, S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心复杂物理系）
该研究展示了在噪声经典和完美量子信道并行使用时，零误差容量的超加性现象，并揭示了量子优势源于Kochen-Specker上下文性。
2026-02-09 quant-ph
Quantum Channel Capacity of Very Noisy Channels
我们提出了一个家庭的添加剂量子纠错码的能力超过量子随机编码（散列）非常嘈杂的信道。当$f> .80944$时，这些码在去极化信道中为保真度参数$f$提供非零容量。随机编码仅对$f>.81071$具有非零容量;通过类比经典的香农编码极限，该值先前被证明是下限。我们使用Shor和Smolin介绍的方法，在随机码中连接非随机（猫）码，以获得良好的代码。块大小为5的猫码被证明是最佳的单级联。我们发现的最著名的多级联码的块大小为25。我们推导出这些级联方案所能达到的容量与内码状态的相干信息之间的一般关系。
1998-11-03 quant-ph
Some Effects of Classical Feedback on the Classical Capacity of a Memoryless Quantum Channel
经典反馈在这里被定义为发射机对接收机接收到的量子比特的量子态的了解。这种经典反馈使某些无记忆量子信道的容量加倍，而发射器和接收器之间没有预先存在的纠缠。容量的增加，这是在经典的无记忆信道上所没有的，因为我们可以通过将幺正算子应用于其中一个量子比特来将纠缠量子比特对转换为任何其他纠缠态。
2004-03-29 quant-ph
Transition behavior in the capacity of correlated-noisy channels in arbitrary dimensions
我们构造了一类任意维的量子信道，利用量子纠缠可以提高信道的性能。通道具有相关噪声，并且当相关性水平通过临界值时，我们看到最佳输入状态（使输出熵最小化的状态）从可分离状态到最大纠缠状态的急剧转变。我们表明，对于一个子类的通道与一些额外的条件，包括我们考虑的例子，最小化的输出熵的状态是最大化的互信息。
2006-07-20 quant-ph
Quantum Entanglement Capacity with Classical Feedback
对于任何量子离散无记忆信道，我们定义了一个量称为量子纠缠容量与经典反馈（$E_B$），我们表明，这个量位于其他两个研究良好的量之间。这两个量--双向经典通信辅助的量子容量（$Q_2$）和经典反馈辅助的量子容量（$Q_B$）--被广泛地解释为是不同的：存在$Q_2>Q_B$的量子离散无记忆信道。然后，我们提出了一个通用的方案，将任何量子纠错码转换为自适应协议，这个新定义的量子去极化信道的数量，并说明与猫（重复）码和Shor码。我们将本概念与纠缠纯化协议进行对比，表明虽然Leung-Shor协议可以直接应用，但递归方法需要补充其他技术，但同时提供了一种改进上述Cat代码的方法。对于量子去极化信道，我们证明了一个公式，该公式给出了来自任何$E_B$协议的经典反馈的量子容量的下限。然后，我们将此公式应用到我们讨论的$E_B$协议，以获得新的量子容量的下界与经典反馈的量子去极化信道。
2007-12-14 quant-ph
Converse coding theorems for quantums source and noisy channel
证明了量子信源和信道的弱逆编码定理。结果给出了信源容量的下界和信道容量的上界。证明了互量子信息的单调性。PACS编号：03.65.Bz
1997-05-21 quant-ph
On the von Neumann capacity of noisy quantum channels
我们讨论了量子信道用于信息传输和存储的容量。量子信道具有双重用途：它们可以用于传输编码经典信息的已知量子态，并且它们可以以纯量子方式用于传输或存储量子纠缠。本文提出了量子信道的von Neumann容量的定义，它是Shannon容量的量子力学扩展，在经典极限下又恢复到Shannon容量。因此，冯·诺依曼容量根据信道的使用而承担经典或量子容量的角色。与经典构造类似，该容量被定义为信道处理的最大冯诺依曼互熵，当发送已知的量子态时，该度量降低为通过量子信道的经典信息传输的容量（"Kholevo容量"）。量子互熵满足信息度量的所有基本要求，并观察到量子数据处理不等式。我们还推导出一个量子Fano不等式的量子信道的量子损失的量子码的保真度。量子"去极化"通道的数量进行了明确的计算。冯诺依曼能力的超密集编码的上下文中解释，并推导出一个“扩展”的汉明界是一致的能力。
1997-06-03 quant-ph
Classical capacity of Gaussian communication under a single noisy channel
玻色高斯信道经典容量的一个长期存在的问题最近通过证明最小输出熵猜想得到了解决。它也是已知的，由Holevo界量化的极限容量可以通过使用无限数量的通道渐近地实现。然而，如果使用有限数量的信道，通信容量可以达到什么程度还不太清楚，这是一个具有实际重要性的话题。在本文中，我们研究了高斯通信的容量，即，在单信道使用下采用高斯状态和高斯测量来编码和解码信息。我们证明了单信道高斯通信的最佳容量是由两个众所周知的协议之一，即，相干态通信或压缩态通信，这取决于能量（光子数）以及信道的特性。我们的研究结果表明，已知的相干态方案，以实现最终的信息理论容量是不是一个实际的最佳方案的情况下，使用有限数量的信道。我们发现，整体的压缩态通信是最佳的，在一个小的光子数制度，而相干态通信表现得更好，在一个大的光子数制度。
2015-05-06 quant-ph
Log-Sobolev inequality and proof of Hypothesis of the Gaussian Maximizers for the capacity of quantum noisy homodyning
在本文中，我们给出的信息传输能力的近似位置测量与振荡器的能量约束，这是噪声高斯零差在量子光学的基础上，得到高斯编码。证明是基于凸规划的一般原则。而值得注意的是，对于这个特定的模型，该方法减少了优化问题的解决方案，以推广著名的log-Sobolev不等式。我们希望这种方法也适用于其他模型的范围内的“阈值条件”，确保上限的能力之间的差异，最大和最小的输出熵是可以达到的。
2022-08-17 math-ph math.MP quant-ph
Private and Quantum Capacities of More Capable and Less Noisy Quantum Channels
介绍了两类新的量子信道，我们称之为更有能力和更少的噪音。更有能力的类由通道组成，使得互补通道对环境的量子容量为零。噪声较小的类由这样的信道组成，使得对环境的补充信道的私有容量为零。对于更有能力的阶层，澄清了私人能力和量子能力是一致的。对于噪声较小的类，澄清了私有容量和量子容量可以用单字母表征。
2012-01-25 cs.IT math.IT quant-ph
Classical Capacity of Arbitrarily Distributed Noisy Quantum Channels
研究任意量子信道在经典与量子混合噪声影响下传输经典信息的容量问题，推导混合噪声分布并给出可达信道容量公式，数值证明容量随每次使用的光子数增加而提升。
2023-06-28 eess.SP quant-ph
Energy-constrained two-way capacity bounds for noisy Gaussian channels
University of York（约克大学）
针对噪声玻色子高斯信道，提出统一自适应弱逆界，约束双向容量，在有限能量下改进现有界并量化可达性差距。
2026-10-15 math-ph math.MP physics.optics
Retrocausal capacity of a quantum channel: Communicating through noisy closed timelike curves
Cornell University（康奈尔大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过噪声后选择闭合类时曲线进行逆因果通信的量子信道容量，完全刻画单次逆因果量子与经典容量，并证明渐近容量等于信道最大信息与正则化Doeblin信息的平均和总和。
2026-06-17 cs.IT hep-th math-ph
