Quantum Mutual Information Along Unitary Orbits
出于热力学的考虑，我们分析了一个单一的轨道上的二分系统的状态，有和没有全局约束，如能量守恒的量子互信息的变化。我们解决了两个量子比特的最小系统的完全优化问题，并深入探讨了幺正操作对约化态谱空间的影响。然后，我们提供这些想法的应用程序的物理过程中封闭的量子系统，如广义碰撞模型的方法热平衡和全球麦克斯韦恶魔玩弄当地的观察员。对于更高的维度，最大化的相关性是相对简单的大小相等的子系统，但他们的最小化显示非平凡的结构。我们描述了一组可分离的状态，其中最小相关状态驻留：一个经典的相关状态的集合，承认一个特定的“杨画面”的形式。此外，偏序存在于这个集合上，相对于个人的边际熵，和存在的“跷跷板效应”，这些熵的力量，更精细的分析，以确定最佳的画面。
2012-05-31 quant-ph
Rényi-Holevo inequality from $α$-$z$-Rényi relative entropies
Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学）；Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de la República Argentina (CONICET)（阿根廷国家科学研究委员会）；Institut de Ciencies Fotoniques (ICFO), The Barcelona Institute of Science and Technology（光科学研究所，巴塞罗那科学与技术研究院）；Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学数学、天文学、物理与计算学院）；Faculty of Physics, Astronomy and Applied Computer Science, Institute of Theoretical Physics, Jagiellonian University（雅盖隆大学理论物理系物理、天文学与应用计算机科学学院）；Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
本文基于α-z-Rényi相对熵推导出Rényi-Holevo不等式，为量子信息传输中的经典信息传输提供了新的理论框架，并揭示了无记忆多字母通信信道的基本限制。
2023-09-08 quant-ph
Symmetry-driven correlation patterns in one-dimensional periodic fermionic systems: closed-form expressions and exact selection rules for correlation functions, entanglement entropies and mutual information
Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche ed Agrarie（化学、药学与农业科学系）
本文利用循环对称性，将费米子关联函数表示为傅里叶求和，推导出闭式表达式和精确选择定则，揭示一维周期系统中关联的非均匀结构，为理解关联模式提供普适参考。
2026-09-18 quant-ph
Instruments and channels in quantum information theory
在量子测量中，一个正算子值测量给出的是概率，而一个仪器给出的是概率和后验状态。通过将仪器解释为量子信道，并利用量子和经典相对熵的典型不等式，统一地得到了Holevo界类型的量子测量中提取的经典信息的许多界.
2004-09-03 quant-ph
Uncertainty and certainty relations for successive projective measurements of a qubit in terms of Tsallis' entropies
研究了二维观测量连续两次测量的不确定性和确定性关系。在以下两种情况下考虑连续测量中的不确定性。在第一种情况下，对在第一次测量之后生成的具有完全擦除的信息的量子态执行第二次测量。在第二种情况下，在以实际测量结果为条件的第一测量后状态上执行第二测量。诱导量子不确定性的特征在于通过Tsallis熵。对于一个量子比特的连续两次投影测量，我们得到了诱导不确定度的相关熵测度的最小值和最大值。在第二种情况下发现的一些结论扩展到任意有限维。特别是，相互无偏性的连接被强调。
2015-07-04 quant-ph
Strong converse theorems using Rényi entropies
我们使用雷尼熵的方法来证明强逆定理的某些信息理论的任务，其中涉及本地操作和量子或经典通信双方之间。这些包括状态重新分配、相干态合并、量子态分裂、利用量子边信息的测量压缩、针对量子边信息的随机性提取以及利用量子边信息的数据压缩。我们在证明这些结果时所采用的方法扩展了Sharma [arXiv：1404.5940]的思想，他用它来给出状态合并的强逆定理的新证明。对于态重分布，我们证明了在$(e,q)$平面上整个可达速率区域边界的强逆性质，其中$e$和$q$分别表示纠缠代价和量子通信代价.在有量子边信息的测量压缩情形下，我们证明了经典通信代价的一个强逆定理，这是对已有弱逆定理的一个新的推广.对于剩余的任务，我们提供了新的证明强逆定理先前建立的使用光滑熵。对于每一个任务，我们得到强逆定理从明确的界限上的品质因数的任务方面的Rényi推广的最佳速率。因此，我们确定本文中讨论的每个任务的强逆指数的候选人。为了证明我们的结果，我们建立了各种新的熵不等式，这可能是独立的利益。这些涉及条件熵和来自三明治雷尼分歧的互信息。特别是，我们得到了新的界限，这些量，以及雷尼条件互信息，两个量子态的保真度。
2016-08-09 quant-ph
Distribution of Mutual Information in Multipartite States
利用全关联的相对熵，导出了$n$ -体纯态的互信息与其边缘熵和的关系式，并分析了它的一些含义.此外，利用冯诺伊曼熵的强次可加性，得到了三体混合态总关联的广义单偶关系。这些不等式导致这种相关性的一个严格的下界的两部互信息的总和。我们使用这个界限，提出了一个衡量剩余的三部总相关性和讨论这种量词的不适用性，以衡量真正的多方相关性。
2014-02-13 quant-ph
Log-Euclidean Rényi Conditional Mutual Information
University of Copenhagen（哥本哈根大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Cornell University（康奈尔大学）
本文提出一种 Log-Euclidean Rényi 条件互信息，满足单调性、可加性等理想性质，并基于恢复态给出 QCMI 的上下界及新颖的 Rényi 链式法则。
2026-09-29 quant-ph
Quantum measurements and entropic bounds on information transmission
在量子测量中，一个正算子值测量给出的是概率，而一个仪器给出的是概率和后验状态。通过将仪器解释为量子信道，并利用相对熵的单调性定理，以统一的方式获得了在量子测量中提取的经典信息的许多界限。特别是，它表明，这样的界限都可以说是相互熵之间的不平等。这种基于通道的方法给出了一个统一的图片上的经典信息的已知和新的界限（Holevo的，Shumacher-Westmoreland-Wootters的，霍尔的，Scutaru的界限，一个新的上限和一个新的下限）。一些例子阐明了各种界限之间的相互关系。
2005-05-12 quant-ph
Tighter entropic uncertainty relations in the presence of quantum memories for complete sets of mutually unbiased bases
Changsha University of Science and Technology（长沙理工大学）；Hunan Provincial Key Laboratory of Mathematical Modeling and Analysis in Engineering, Changsha University of Sicence and Technology（长沙理工大学数学建模与工程分析湖南省重点实验室）；Capital Normal University（首都师范大学）；Jining University（济宁学院）
本文提出更严格的量子记忆辅助熵不确定性关系，通过观测互补性、态纯度、条件von-Neumann熵、霍夫曼量和互信息等，推导出量子不确定性的上下界，并通过实例展示其优于现有结果。
2026-04-05 quant-ph
Uncertainty relations in terms of generalized entropies derived from information diagrams
本文利用信息图导出基于Rényi熵和Tsallis熵等广义熵的熵不确定性关系，并将其应用于相互无偏基、对称信息完备测量及等角紧框架量子测量，得到更紧的不等式。
2023-05-29 quant-ph
Hydrodynamics of quantum entropies in Ising chains with linear dissipation
我们研究了横向场伊辛链中一般线性耗散下的量子信息和量子猝灭后的量子关联的动力学。正如我们所展示的，在长时间、大系统尺寸和弱耗散的流体动力学极限下，熵相关的量--如冯诺伊曼熵、雷尼熵和相关的互信息--在所谓的准粒子图像中得到了简单的描述。具体来说，我们解析推导出一个流体力学公式，最近为通用的非相互作用系统，这使我们能够证明在这种耗散非相互作用系统的相关动力学的普遍特征。对于任何可能的耗散，互信息增长到与耗散率的倒数成比例的时间尺度，然后减小，在长的时间限制中总是消失。在传递中，我们提供的解析公式描述的费米子协方差矩阵的任意函数的时间依赖性，在流体动力学的限制。
2022-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On quantum Renyi entropies: a new generalization and some properties
Renyi熵构成了一个信息测度族，它推广了著名的香农熵，继承了它的许多性质。它们以无条件熵和条件熵、相对熵或互信息的形式出现，并在信息论及其他领域有许多应用。各种广义的Renyi熵的量子设置已被提出，最显着的Petz的准熵和Renner的条件最小，最大和碰撞熵。在这里，我们认为以前的量子扩展是不相容的，因此不能令人满意。我们提出了一个新的量子广义的家庭Renyi熵，其中包含冯诺伊曼熵，最小熵，碰撞熵和最大熵的特殊情况，从而涵盖了大多数量子熵在今天使用。我们展示了这个定义的几个自然属性，包括数据处理不等式，对偶关系和熵的不确定性关系。
2014-01-27 cs.IT math-ph math.IT
Phase space distributions in information theory
本文利用Wigner和Husimi相空间分布研究Shannon等熵及相关信息度量，发现Wigner分布的熵更低且更接近不确定性界限，并量化了选用Husimi分布造成的信息损失。
2024-10-21 quant-ph
Information gain in quantum continual measurements
受量子信道信息传输研究的启发，我们提出利用互熵来量化连续测量方案在提取被测量子系统信息方面的效率。这些措施的信息的性质进行了研究，并得出它们的界限。
2006-12-01 quant-ph
Estimating Quantum Mutual Information Through a Quantum Neural Network
提出一种基于量子神经网络的量子互信息神经估计（QMINE）方法，通过量子Donsker-Varadhan表示和参数位移规则高效估计冯·诺依曼熵和量子互信息，数值实验验证了其有效性。
2024-02-11 quant-ph
Quantum entanglements and entangled mutual entropy
从量子复合态的角度研究了量子纠缠的数学结构并进行了分类。我们证明了经典-量子对应，如编码，可以被看作是直径（d-）纠缠。d-复合态和纠缠态的互熵导致给定量子态的两种不同类型的熵：冯诺伊曼熵，它是所有d-纠缠上的信息的上确界，以及维数熵，它是在标准纠缠下实现的，真正的量子纠缠，仅在纯边缘态的情况下与d-纠缠一致。量子无噪声信道的q容量，定义为所有纠缠的上确界，由输入代数的维数的对数给出。它使经典容量加倍，作为所有d-纠缠s（编码）的上确界，其由最大阿贝尔子代数的维数的对数限制。
2000-04-18 quant-ph
Certainty relations, mutual entanglement and non-displacable manifolds
我们推导出明确的平均熵表征测量的纯量子态的大小$N$在$L$正交基地。下限导致新的熵不确定性关系，而上限允许我们制定普遍的确定性关系。对于$L=2$的最大平均熵饱和$\log N$存在一个相互相干的状态，但确定性关系被证明是非平凡的$L \ge 3$测量。在素数幂维数$N=p^k$和测量次数$L=N+1$的情况下，对于相互无偏基的集合，平均熵的上限变得最小。采用类比方法研究了由二分量子门连接的复合系统中$L$不同分裂的纠缠。我们证明了对于任何两量子比特幺正门$U\in \mathcal{U}(4)$，存在关于复合系统的两个分裂（与$U$相关）的相互可分或相互纠缠的态。后一种说法是由实射影空间$\mathbb{R}P^{3}\subset\mathbb{C}P^{3}$是不可置换的这一事实得出的。对于$L=3$分裂，对于由两个相互纠缠的门构成的三个相互纠缠的基的集合，$L$纠缠熵的最大和被限制为最小.
2015-07-15 quant-ph
Rényi mutual information in quantum field theory, tensor networks, and gravity
本文探讨了 $α-z$ Rényi 互信息（RMIs）作为相关性度量的性质，证明其半正定且在量子操作下单调递减，并开发了一种 replica trick 来计算多体系统中的 $α-z$ RMIs。
2023-08-16 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Mutual information chain rules for security proofs robust against device imperfections
本文推导了适用于分析含缺陷设备量子密码学的互信息链式法则，包括改进的光滑熵链式法则、信息界定理及雷尼熵链式法则，可处理随机性生成等协议中的设备缺陷。
2024-12-06 quant-ph
Rényi generalizations of quantum information measures
诸如熵和互信息的量子信息测量在物理学中找到应用，例如，作为相关性度量。推广这些措施的基础上的Rényi熵，预计将扩大其应用范围。我们对任何由冯诺伊曼熵与从集合{-1，0，1}中选择的系数的线性组合组成的量子信息测度规定了Rényi推广。作为例子，我们描述了Rényi推广的条件量子互信息，一些量子多体信息的措施，和拓扑纠缠熵。其中，我们讨论了Rényi条件量子互信息的各种性质，并简述了一些潜在的应用。我们猜想所提出的Rényi条件量子互信息在Rényi参数上是单调增加的，并在某些特殊情况下证明了这个猜想.
2015-02-27 cs.IT hep-th math-ph
Probing information theoretic measures of nonlinear ultracold quantum gases using phase-space distributions
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology（萨达尔·瓦拉巴伊国家理工学院）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
利用Wigner和Husimi准概率分布，研究由Gross-Pitaevskii方程描述的谐振子陷阱Bose-Einstein凝聚体，通过计算Shannon熵、Wehrl熵、Rényi熵、Fisher信息等多种信息论度量，发现更强的排斥相互作用导致相空间离域化增强，且从Wigner到Husimi表示中非经典干涉被抑制。
2026-06-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement detection with scrambled data
在通常的纠缠检测方案中，假设可能的测量和相应的数据被完全表征。我们考虑测量值已知但数据被扰乱的情况，这意味着测量结果的概率分配是未知的。我们详细研究了两个量子比特的情况下，在两个相互无偏的基地与本地测量。首先，我们讨论了熵的使用，以检测纠缠从加扰数据，Tsallis和雷尼熵可以检测纠缠在我们的情况下，而香农熵不能。然后，我们介绍并讨论了纠缠见证的加扰不变族。最后，我们表明，在我们的情况下，不可检测的状态的集合是非凸的，因此在一般情况下很难表征。
2019-01-23 quant-ph
Better Heisenberg limits, coherence bounds, and energy-time tradeoffs via quantum Rényi information
共轭量子观测量的雷尼熵的不确定关系被用来获得一个强海森堡极限的形式${\rm RMSE} \geq f(α)/(\langle N\rangle+\frac12)$，约束的均方根误差的任何估计的随机光学相移的平均光子数，其中$f(α)$是最大化的非香农熵。相关的简单而强的不确定性关系相关联的光子数分布，如$ΔΦ\geq \max_n p_n$，也得到了。这些结果通过与不对称性和卷积相关的量子通信信道的Rényi互信息的上界和下界得到了显着加强，并应用于酉移位参数（如旋转角度和时间）的估计（具有先验信息），并获得相干性度量的强界。得到了更清晰的Rényi熵不确定关系，包括离散谱哈密顿量的时间-能量不确定关系。在后一种情况下，几乎周期Rényi熵引入非周期系统。
2022-11-17 quant-ph
Decomposition Rules for Quantum Rényi Mutual Information with an Application to Information Exclusion Relations
我们证明了量子Rényi互信息的分解规则，将关系$I(A:B) = H(A) - H(A|B)$推广到不同阶的Rényi互信息和Rényi熵之间的不等式。证明使用Beigi的概括Reisz-Thorin插值算子规范，和一个变化的参数所采用的Dupuis这是用来显示链规则的条件雷尼熵。由此产生的分解规则，然后应用于建立一个信息排斥关系的雷尼互信息，推广原来的关系霍尔。
2020-07-21 math-ph math.MP quant-ph
Smooth Max-Information as One-Shot Generalization for Mutual Information
我们研究了光滑最大信息的形式性质，这是从最大相对熵导出的von Neumann互信息的推广。最近的工作表明它在单次信道编码、量子率失真理论和量子多体系统物理中是一个有用的量。最大信息可以用多种方式定义。我们证明了不同的平滑定义基本上是等价的（对数项的平滑参数）。这些等价关系使我们能够导出新的链规则的最大信息的最小和最大熵，从而扩展了光滑熵形式主义的互信息。
2013-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Accessible information in quantum measurement
通过测量在不同状态下制备的量子系统可以获得的信息量受到Kholevo界限的限制。我们提出了一个简单的证明这个定理及其扩展到连续测量的基础上的量子条件熵和互熵的属性。证明依赖于一个最小的物理模型的测量，不承担环境退相干，并具有直观的图形表示。
1996-11-19 quant-ph
Holographic Mutual Information is Monogamous
我们证明了具有全息纠缠的量子场论的一个特殊的信息论性质：只要纠缠熵由Ryu-Takayanagi公式给出，任意不相交的空间区域A，B，C之间的互信息满足不等式I（A：BC）>= I（A：B）+I（A：C）.这种类型的不等式被称为一夫一妻关系，并且是量子纠缠度量的特征。这表明全息理论中的相关性主要来自纠缠而不是经典相关性。我们还表明，Ryu-Takayanagi公式是一致的，所有已知的一般不等式服从的纠缠熵，包括一个无限集最近发现的Cadney，林登和冬季，这构成了强有力的证据，有利于其有效性。
2013-02-02 hep-th quant-ph
The Measure Aspect of Quantum Uncertainty, of Entanglement, and the Associated Entropies
与探测量子态相关的不确定性通常通过重复实验结果中的光谱距离（度量）来表示。在这里，我们将其表示为不同结果的有效量（度量）。由此产生的$μ$ -不确定性由有效数论[1]描述，有效数论的中心结果是最小量的存在，导致了内在不可消除不确定性的定义明确的概念。本文导出了任意交换算子集的$μ$ -测不准公式，包括连续谱的情形。相关的类熵特性，即$μ$ -熵，传达了在给定的测量过程中有效地涉及多少自由度。为了构造量子$μ$ -熵，我们被引导到量子有效数，该量子有效数被设计成有效地计数独立的、相互正交的状态，该状态包括密度矩阵。这个概念是独立的，并导致基于测量的纠缠特性。
2021-09-18 cond-mat.dis-nn hep-lat hep-th
Unified-entropy trade-off relations for a single quantum channel
利用熵泛函对量子信道的许多重要性质进行了量化。这种特性与量子信道的不同表示密切相关。在Jamiotenkowski-Choi表示中，给定的量子信道由所谓的动力学矩阵描述。被称为映射熵的重标度动力学矩阵的熵描述了引入的退相干的程度。在所谓的自然表示中，量子信道形式上由作为动力学矩阵的重排而获得的另一矩阵构成。相应的熵表征接收机先验知道信道输出的量。如前所示，地图和接收器熵是相互补充的特性。事实上，它们的和存在一个非平凡的下界。首先，我们将接收者熵的概念推广到统一熵族。发展以前的结果，我们进一步推导出非平凡的下界的总和的地图和接收器$(q,s)$ -熵。推导过程主要是基于Schatten范数和反范数的一些不等式。
2013-07-15 math-ph math.MP quant-ph
Global information balance in quantum measurements
我们对量子测量过程进行了信息论分析，得到了量子测量中的全局信息平衡，其形式为量子互熵的闭链方程。我们的平衡提供了一个紧密的和一般的熵信息干扰权衡，并解释其背后的物理机制。最后，单结果的情况下，即测量后选择的情况下，进行了简要讨论。
2008-05-09 quant-ph
Negative entropy in quantum information theory
我们提出了一个量子信息理论，允许一致的描述量子纠缠。它与经典（香农）信息论相似，但完全基于密度矩阵，而不是概率分布来描述量子系综。我们发现，与香农理论不同，当考虑量子纠缠系统（如爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对）时，条件熵可以是负的，这导致违反了经典信息论的已知界限。负量子熵可以追溯到"条件"密度矩阵，它允许本征值大于1。相互量子熵或"相互纠缠"的直接定义也可以用"相互"密度矩阵来构造。经典关联和量子纠缠的这种统一的信息论描述澄清了它们之间的联系：后者可以被视为"超关联"，当考虑三元或更大的系统时，它可以诱导经典关联。
1996-10-03 quant-ph
Continuity bounds for quantum entropies arising from a fundamental entropic inequality
该研究针对两个量子态的冯·诺依曼熵差建立紧上界，提出蕴含并细化Audenaert-Fannes不等式的新型熵不等式，据此得到量子条件熵和双变量相对熵的连续性界，且不等式在无限维中有效。
2025-08-26 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Extremal Surfaces and the Holographic Entropy Cone
本文利用量子极值面公式研究体熵量子贡献与全息熵不等式的关系，证明体熵满足 HEC 或 MMI 时，边界熵也分别满足对应约束。
2021-09-08 gr-qc hep-th quant-ph
Characterizing Incomparability in Quantum Information
控制理论在量子信息中有着重要的应用。它的框架基于实向量之间的可比性。我们探讨这个前提的对立面，即不可比性。具体来说，我们提供了测量一对光谱之间的不可比性的方法。我们表明，不同的光谱等熵的广义熵是相互强烈不可比的。提出了用反演秩对不可比性进行分类的方法。本文提出了控制关系来探讨不可比性的尺度，即不可比性。
2018-04-30 quant-ph
Min-reflected entropy = doubly minimized Petz Renyi mutual information of order 1/2
本文证明最小反射熵等价于1/2阶双重最小化Petz Rényi互信息，并利用该等式解决了两类关联度量的多个开放问题。
2025-02-25 hep-th quant-ph
Axiomatic approach to measures of total correlations
本文探讨了定义可靠总相关性度量的挑战，回顾了现有度量并引入了基于Rényi、Tsallis相对熵和Kullback-Leibler散度的新度量，论证了量子互信息仍是有效度量。
2025-03-31 quant-ph
Quantum entanglement patterns in the structure of atomic nuclei within the nuclear shell model
本文利用量子信息工具在核壳层模型内分析了轻质量与中等质量同位素的量子纠缠模式，揭示了纠缠与能量、角动量及同位旋的关系，为NISQ时代设计更高效的量子算法提供了指导。
2023-09-18 nucl-th quant-ph
Quantum Randomness Certified by the Uncertainty Principle
我们提出了一种有效的方法来提取量子随机数发生器（QRNG）可以获得的真实随机性。通过重复量子系统的测量和在两个相互无偏的基之间交换，可以评估可实现的真实随机性的下限。由于互补测量的不确定原理适用于最小和最大熵的约束。我们用两个不同的QRNG测试了我们的方法，使用了量子位或量子数的训练，展示了对实际应用的可扩展性。
2014-12-22 quant-ph
On Variational Expressions for Quantum Relative Entropies
量子态之间的距离度量（如迹线距离和保真度）可以自然地通过在可以从相应的量子态获得的所有测量统计上优化经典距离度量来定义。与此相反，佩茨指出，当状态不对易时，测量的相对熵（定义为投影测量统计上的Kullback-Leibler散度的最大化）严格小于Umegaki的量子相对熵。我们以两种方式扩展这个结果。首先，我们证明了Petz的结论仍然成立，如果我们允许一般的正算子值的措施。其次，我们将结果推广到Renyi相对熵，并证明了对于非对易态，夹心Renyi相对熵严格大于$α\in (\frac12, \infty)$的测量Renyi相对熵，并且严格小于$α\in [0,\frac12)$。后一种说法为$α< \frac12$的夹层Renyi相对熵的数据处理不等式提供了反例。我们的主要工具是一个新的变分表达式测量Renyi相对熵，我们进一步利用它来表明，量子条件互信息的某些下界是超加性的。
2017-11-08 cs.IT math-ph math.IT
Information-theoretic interpretation of quantum error-correcting codes
从信息论的角度分析了量子纠错码的量子条件熵和互熵。这种方法类似于香农理论中经典纠错的描述，同时澄清了经典码和量子码之间的差异。更具体地说，它示出了如何量子信息理论占的事实，即“冗余”信息可以分布在量子比特，即使这并不违反量子“无克隆”定理。这一显著的特征与纯态三元系统的三元互熵为零的性质有关，而经典码则没有类似的特征。这种量子编码的信息论描述被用来推导出一个固定长度的编码所能保留的逻辑比特数的单例界的量子模拟，该编码可以恢复给定数量的错误。
1997-06-22 quant-ph
Measures of quantum correlations in infinite-dimensional systems
有限维复合系统的量子关联的几个重要措施被定义为这个状态的边际熵的线性组合。本文致力于这类量的无限维推广及其性质的分析。我们介绍了忠实的边缘熵的线性组合的扩展的概念，并考虑几个具体的例子开始与量子互信息和量子条件熵。然后，我们证明了条件互信息可以唯一地定义为一个低的连续函数的集合上的所有状态的三分无限维系统拥有所有的基本属性有效的有限维。还考虑了多体量子系统中量子关联的其他一些度量的无限维推广。结果表明，几乎所有这些广义测度都是全局下连续的，并具有局部连续性，这从本质上简化了它们在量子系统分析中的应用。在本文的第二部分中，我们考虑第一部分的一般结果的应用，特别是，无限维量子信道和它们的容量的理论。我们还表明存在的Fawzi-Renner恢复通道再生的边缘状态的所有三方状态（包括状态与无限的边缘熵）开始相应的有限维结果。
2015-08-13 math-ph math.MP quant-ph
Tripartite quantum-memory-assisted entropic uncertainty relations for multiple measurements
本研究将量子不确定关系拓展至多可观测量场景，推导了三方量子存储辅助熵不确定关系，明确其下界构成项并分析了不等式饱和条件。
2021-09-23 quant-ph
Experimental verification of the area law of mutual information in a quantum field simulator
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Max-Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（达勒姆复杂量子系统中心，柏林自由大学）；Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collége de France（卡斯特尔布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西学院）；Instituto de Telecomunicações（葡萄牙电信研究所）；Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa（里斯本理工大学，里斯本大学）
本研究通过超冷原子模拟器验证了量子场理论中互信息的面积定律，并探讨了温度和子系统分离距离对互信息的影响。
2023-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy estimation in a spin-1 Bose-Einstein condensate
本文研究自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体中非对易自旋观测量的测量分布，证明经典熵与互信息可呈现量子场论中的面积律特征，并提出基于k最近邻估计器的有限样本熵估计方法。
2025-04-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Pair density Shannon information measures and their $N$-dependent behaviour in diatomic molecular systems
Facultad de Ciencias Químicas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治好大学化学科学学院）；Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa（伊兹塔帕拉帕自治都会大学化学系）
该研究通过Hartree-Fock波函数计算双原子分子的配对密度香农熵和互信息，发现动量空间相关性更弱，并验证了熵和的$N$依赖性行为具有普遍性。
2026-09-21 quant-ph
Geometrical mutual information at the tricritical point of the two-dimensional Blume-Capel model
正方晶格上自旋为1的经典Blume-Capel模型在1+1时空维中表现出有限温度的相变，由三临界Ising CFT描述。这种相变可以用经典的蒙特卡罗模拟来实现，通过复制技巧计算，可以用来研究被分成两个圆柱体的环面的经典Rényi熵的形状依赖性。从第二Rényi熵，我们计算几何互信息（GMI）介绍了斯蒂芬等。[Phys. Rev. Lett. 112，127204（2014）]，并使用它来提取三临界点附近的中心荷值的数值估计。通过与已知的CFT结果$c=7/10$的比较，我们展示了如何使用这种类型的GMI计算来估计相图中三临界点的位置。
2016-07-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Entanglement Entropy of Fermions from Wigner Functions: Excited States and Open Quantum Systems
我们提出了一种新的基于“Wigner特征”的方法，利用Keldysh场论计算费米子系统的纠缠熵。这绕过了计算许多物体系统的雷尼熵时需要处理复杂流形的要求。给出了初始化在任意Fock态的无相互作用开放量子系统的Rényi和von-Neumann纠缠熵的精确解析公式.我们用这种形式来研究一维费米子动量Fock态的纠缠熵。我们发现，纠缠熵的Fock状态可以缩放与子系统的大小，无论是几何或线性，这取决于在动量分布的不连续性的数量是小于或大于子系统的大小。这种状态的分类，在块的占用动量的数量，使我们能够分析估计的临界和非临界福克状态的数量为一个特定的子系统的大小。我们也用这种形式来描述一个开放量子系统的纠缠动力学与一个单一的域壁在系统的中心。使用纠缠熵和互信息，我们理解的动力学方面的相干运动的域壁波前，创建和湮灭的域壁和非相干交换的粒子与浴。
2020-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropic relations for retrodicted quantum measurements
给定对感兴趣的系统的任意测量，后验测量的结果可以用于改进前一测量之后的系统状态的统计估计。在这里，我们实现了这种（贝叶斯）追溯量子测量制定的量子态平滑的上下文中的信息熵的研究。我们表明，（平均）熵的追溯测量（平滑状态）后的系统状态是有界的从下到上的熵的第一次测量时，分别在一个选择性和非选择性的标准预测方式。对于二部系统，相同的性质对每个子系统也是有效的。它们的互信息，在前一个单一的投影测量的情况下，也以类似的方式有界。相应的不等式提供了量子通信信道Holevo界的一种回溯推广。这些结果量化了在量子态平滑中通过追溯量子测量获得了多少信息增益。虽然熵的减少总是被允许的，但在二分系统中，互信息可能会退化。相关的物理实例证实了这些特征。
2017-12-13 quant-ph
Entropy of Quantum Measurements
如果$a$是一个量子效应，$ρ$是一个状态，我们定义$ρ$ -熵$S_a(ρ)$，它给出了$a$的测量提供的关于$ρ$的不确定性的量。$S_a(ρ)$越小，$a$的测量给出的关于$ρ$的信息越多。在第2节中，我们给出了$S_a(ρ)$的界，并证明了如果$a+b$是效应，则$S_{a+b}(ρ)\ge S_a(ρ)+S_b(ρ)$。然后，我们证明了一个关于凸混合效果的结果。我们还考虑了效应的序列乘积及其$ρ$ -熵。在第三节中，我们利用$S_a(ρ)$定义了可观测$A$的$ρ$ -熵$S_A(ρ)$.我们表明，$S_A(ρ)$直接提供的$ρ$ -熵$S_\iscript (ρ)$的仪器$\iscript$。我们建立界限$S_A(ρ)$和证明这些界限时，得到的特征。这些文献中给出的结果的简化证明。我们还考虑$ρ$ -熵的测量模型，连续产品的可观和粗粒度的可观。提供了说明该理论的各种例子。
2022-11-01 quant-ph
Tomographic causal analysis of two-qubit states and tomographic discord
研究了两量子比特态在层析测量下的行为。提出了一种基于层析香农熵定义量子二分态非对称性的新方法。我们考虑两种类型的测量基地：第一个是对角化的子系统的密度矩阵，并用于定义的层析不和谐，第二个是一个最大化香农互信息和对称形式的量子不和谐。我们展示了这些方法是如何相互关联的，然后将它们实现到不同类别的两个量子比特状态。因此，新的子类的X-状态被揭示。
2014-04-26 quant-ph
Emergence of long-range entanglement and odd-even effect in periodic generalized quantum cluster models
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
研究周期性广义量子簇模型中长程纠缠特征，通过量子条件互信息熵分析发现系统大小和相互作用范围均为奇数时存在非零四部分量子条件互信息熵，揭示长程纠缠的鲁棒性。
2026-03-25 cond-mat.other quant-ph
On lower semicontinuity of the quantum conditional mutual information and its corollaries
众所周知，量子互信息及其条件版本在局域信道下不会增加。本文证明了最近建立的量子条件互信息的下连续性蕴涵（实际上等价于）局部通道下量子（条件）互信息损失的下连续性，该损失被认为是复合系统的所有状态集与所有局部通道集（具有强收敛性）的笛卡尔积的函数。这个属性的一些应用被认为是。得到了无限维两体和多体系统中量子互信息和压缩纠缠的新的连续性条件。特别地，证明了任意可数不可分解可分态的有限边缘熵的多体压缩纠缠等于零。特殊的连续性性质的量子测量的信息增益与和没有量子边信息的建立，可以被视为这些量的鲁棒性（稳定性）w.r.t.测量和测量状态的扰动。
2020-01-23 cs.IT math-ph math.IT
Convex Split Lemma without Inequalities
本文用碰撞互信息替代最大互信息，将凸分解引理从不等式改进为等式，获得更紧的量子信源编码可达界，并给出仅依赖 Rényi 熵的通用平滑最大互信息上界。
2025-02-15 cs.IT math-ph math.IT
