Communication Enhancement Through Quantum Coherent Control of $N$ Channels in an Indefinite Causal-order Scenario
在量子香农理论中,信息的传输被量子特征增强。直到最近,传播的轨迹仍然是完全经典的。最近,通过在两个完全去极化的量子信道上玩量子把戏,即使用两个量子信道在空间或时间上的相干控制,提出了一种新的范例。我们在这里扩展这种控制的信息传输通过网络的任意数量的$N$的信道与任意个人的能力,即信息保存特性的情况下,不确定的因果顺序。我们提出了一种形式主义,以评估信息传输在最一般的情况下,$N$渠道在一个不确定的因果顺序的情况下,产生这样的传输的输出。然后,我们明确地推导出量子开关输出和相关的Holevo极限的信息传输$N=2$,$N=3$作为所有涉及的参数的函数。我们发现在$N=3$的情况下,三个通道的信息传输是两个通道的情况下,当使用所有可能的因果顺序的完全叠加的传输的两倍。
2019-10-24 quant-ph
Inter-Core Crosstalk Impact of Classical Channels on CV-QKD in Multicore Fiber Transmission
在19芯光纤中,对连续变量量子密钥分发与WDM PM-16 QAM信道进行空间复用时,串扰引起的过量噪声进行了实验研究。测量的噪声源被用来估计不同波长信道的密钥速率。
2019-01-11 quant-ph
Estimating the output entropy of a tensor product of two quantum channels
本文对一类二分量子态,给出了单位通道与任意通道的张量积作用下熵增益的一个非平凡下界。通过这种方式,我们然后估计(从下面)去相位通道与任意通道的张量积的输出熵。最后,我们提供了一个表征的所有相位阻尼通道作为特定情况下的移相通道。
2014-09-29 quant-ph
Generalized minimal output entropy conjecture for one-mode Gaussian channels: definitions and some exact results
给出了高斯信道下广义最小输出熵猜想的一个公式。它断言,对于具有固定输入熵的状态,信道的输出熵的最小值(即,对于固定输入熵的最小输出熵增量)由高斯状态实现。在中心通道的情况下(即,通道不增加压缩的输入状态),这意味着最小值是通过热(吉布斯)输入获得的。证明了该猜想在某些特殊情况下是成立的。
2010-10-01 quant-ph
Maximum Relative Entropy of Coherence for Quantum Channels
基于量化量子信道相干性的资源理论,提出了一种基于最大相对熵的量子信道相干性量化器。我们证明了量子信道相干性的最大相对熵与特定超运算下的最大相干信道直接相关,从而给出了量子信道相干性的最大相对熵的一个运算解释.我们还介绍了子-超信道和子-超信道鉴别的概念。对于任意的量子信道,我们证明了量子信道的最大相干相对熵可以准确地表征量子信道在子-超信道鉴别中的优势.类似于信道相干性的最大相对熵,我们也研究了量子信道相干性的鲁棒性。我们表明,最大相对熵的相干信道提供了新的操作解释的稳健性的量子信道的相干性,并说明了等价的退相协变超信道,非相干超信道,严格非相干超信道在这两个操作任务。
2021-06-30 quant-ph
Note on multiple additivity of minimal Renyi entropy output of the Werner-Holevo channels
我们给出了一个基本的自包含的证明,最小熵输出的任意产品的通道$ρ\mapsto \frac{1}{d-1}(1-ρ^T)$是可加的。
2004-09-27 quant-ph
Relative Entropy and Single Qubit Holevo-Schumacher-Westmoreland Channel Capacity
将经典信道容量的相对熵描述应用于单比特信道.推导了量子比特密度矩阵在Bloch球表象中的相对熵的一个简单公式。将该公式与King-Ruskai-Szarek-Werner量子比特通道椭球图相结合,详细分析了几种单位和非单位量子比特通道。给出了另一种证明,即单量子比特单位信道的最佳HSW信号状态是具有最小信道输出熵的那些状态。推导是基于量子位相对熵公式和King-Ruskai-Szarek-Werner量子位通道椭球图像的对称性。证明了(量子比特或非量子比特)量子信道的任何一组最佳HSW信号态的平均输出密度矩阵是唯一的。
2002-07-22 quant-ph
Transmission distance in the space of quantum channels
本研究利用量子Jensen-Shannon散度平方根提出量子信道传输距离与熵信道散度两种可区分性度量,推导其数学性质与物理意义,建立熵信道散度链式法则并验证摊销坍缩,还分析了Pauli信道可区分性与退相干下的哈密顿动力学。
2023-04-24 quant-ph
The decreasing property of relative entropy and the strong superadditivity of quantum channels
我们认为无记忆量子信道的一个基本性质,即强超可加性,与量子相对熵的递减性质密切相关。利用后者,我们首先给出,对于一个广泛的输入状态,相位阻尼通道和一些Weyl量子信道的输出熵的估计。然后,在没有任何输入限制的情况下,证明了几种量子信道,包括去极化量子信道、量子经典信道和量子擦除信道的强超可加性。
2008-03-17 quant-ph
On the entropy gain under the action of amplitude damping channel on qutrit
在以二分系统的形式实现四元组后,我们从下面估计了在振幅阻尼通道作用下的熵增益。
2017-08-25 quant-ph
The broadcast quantum channel for classical information transmission
众所周知,量子理论禁止精确复制未知的量子态。因此,在通过量子信道广播经典信息时,预期对解码中的误差的额外贡献。我们考虑了两个线性无关的量子态的经典信息传输的最佳复制变换,并证明了对误差没有附加贡献。相反,克隆是相关的,这打破了它们的有用性:纠缠随着状态的非正交性而增加。还考虑了相应的量子信道的容量。
1998-05-22 quant-ph
Entanglement-assisted Enhanced Information Transmission Over a Quantum Channel with Correlated Noise; A General Expression
纠缠和纠缠辅助是有用的资源,以提高泡利信道的互信息,当连续使用的信道上的噪声有一些偏相关。本文研究了具有相关噪声的量子通信信道,导出了在Pauli量子信道中,具有相关噪声的量子信道、乘积、最大纠缠态编码和纠缠辅助系统的互信息的一般表达式。因此,我们建议更有效的编码在纠缠辅助系统的经典信息的传输,并推导出一个一般表达式的纠缠辅助经典容量。我们的研究结果表明,在内存的存在下,更大量的经典信息传输的纠缠辅助系统的两个或四个连续的使用。
2006-05-04 quant-ph
Additivity of minimal entropy output for a class of covariant channels
证明了量子信道类$Λ_t (A):=t A^{T}+(1-t)τ(A)$在参数范围$-2/(d^2-2)\le t \le 1/(d+1)$内最小熵输出的可加性。
2004-10-25 quant-ph
A quantum channel with additive minimum output entropy
我们给出了一个直接的证明,证明了特定量子信道的最小输出熵的可加性,从而打破了乘法性猜想。这产生了该通道经典容量的加和性,这是Matsumoto和Yura通过不同方法获得的结果[quant-ph/0306009]。我们的证明在很大程度上依赖于某些独立的利益的输出熵的性质。
2004-03-09 quant-ph
Memory Effects in Spin Chain Channels for Information Transmission
我们研究了铁磁自旋链在量子和经典通信中的多重用途,而无需重置。我们发现,在第一次使用期间传输的状态的记忆,使自旋链在第二次传输期间,一个质的不同的量子信道,为此,我们找到相关的克劳斯运营商。我们提出了一个参数来量化通道中的内存量,并发现它会影响通道的质量,这反映在第二次使用期间通过保真度和纠缠传输。对于某些演化时间,记忆允许信道超过无记忆经典容量(通过可分离输入实现),并且在某些情况下,它还可以增强量子容量。
2008-05-25 quant-ph
On unified-entropy characterization of quantum channels
我们利用统一熵研究了量子信道的性质。考察了量子信道相对于这些熵的极值解。在统一熵的基础上推广了映射熵的概念。映射$(q,s)$ -熵被自然地定义为给定量子信道的重标度动力学矩阵的统一的$(q,s)$ -熵。对于引入的熵,得到了相应的动力矩阵之间的差的迹和Frobenius范数的Fannes型不等式。讨论了引入的映射熵的可加性性质。将已知的Lindblad不等式与熵交换推广到许多统一熵。对于一对量子信道的张量积,导出了最大纠缠输入态输出熵的双边估计。
2011-10-11 quant-ph
Information transmission via entangled quantum states in Gaussian channels with memory
高斯量子信道最近吸引了越来越多的兴趣,因为它们可能导致一个易于处理的方法来评估量子信道容量的一般困难的问题。然而,到目前为止所进行的分析一直局限于无记忆通道。在这里,我们考虑的情况下,玻色子高斯信道的记忆,并表明,经典的容量可以显着提高采用纠缠输入符号,而不是产品符号。
2005-08-26 quant-ph
Wehrl entropy, coherent states and quantum channels
我们回顾了Wehrl的定义的半经典熵的相干态,并给出了一个介绍性的概述Lieb的猜想,它的证明(包括早期的结果),推广,和协变量子信道在这方面的作用。这些结构激发了相干态的另一种定义,并具有有趣的物理应用和影响。
2022-03-15 quant-ph
Better transmission with lower capacity: lossy compression over quantum channels
香农信道编码定理描述了通过经典的噪声通信信道的可靠信息传输的最大可能速率。它与信源编码定理一起表征了经典体制下的无损信道通信。有损压缩场景需要由率失真理论提供的额外描述,其表征压缩率和压缩信号的失真之间的权衡。即使在这种情况下,容量也表征了信道的有用性--具有更大容量的信道总是优于具有更小容量的信道。我们表明,这不再是真的,当发送经典的信息在量子信道。特别是,我们发现了一对量子信道,其中具有较低容量的信道比具有较高容量的信道在以固定速率使用时引起更少的失真。
2021-05-14 quant-ph
Quantum channels that destroy negative conditional entropy
本文研究破坏负条件熵的量子信道,引入NCEA概念,从拓扑和信息论角度刻画NCEB与NCEA,并给出检测方案以保持量子资源。
2024-11-05 quant-ph
Additivity of the Renyi entropy of order 2 for positive-partial-transpose-inducing channels
我们证明了最小Renyi熵的顺序2(RE 2)输出的正部分转置(PPT)诱导通道联合到任意其他通道等于最小RE 2输出的各个通道的总和。PPT诱导通道是具有束缚缠结或可分离的Choi矩阵的通道。所使用的技术可以很容易地回收,以证明一些非PPT诱导通道,如去极化和转置去极化通道,但不是所有已知的加性通道的加性。我们明确地计算广义Werner-Holevo通道作为我们的技术的范围和局限性的一个例子。
2008-06-02 quant-ph
A note on quantum entropy inequalities and channel capacities
研究了量子熵不等式。用几种方法得到了一些量子熵不等式。对于纠缠破坏信道,我们证明了纠缠辅助的经典容量是由$\log d$定义的上界。得到了纠缠辅助容量和单次无辅助容量之间的关系。这种关系表明,纠缠辅助信道容量的上限由$\log d$和一次性无辅助经典容量的总和。
2002-12-25 quant-ph
Entanglement-Enhanced Classical Communication on a Noisy Quantum Channel
我们考虑的问题,试图通过一个嘈杂的量子信道发送一个单一的经典位时,通过信道的两个传输可作为一个资源。传统上,两次传输不会增加接收器推断比特的能力。然而,在量子世界中,人们可能有进一步的优势,使两个传输纠缠在一起。我们证明,对于某些嘈杂的信道,这种纠缠传输增强接收器的能力,一个正确的推断。
1996-11-05 quant-ph
Entropy of quantum channel in the theory of quantum information
量子信道,也称为量子操作,是量子态空间中的线性、保迹和完全正变换。这样的操作描述了与环境相互作用的开放量子系统的离散时间演化。本文分析了量子信道的性质,并利用不同的熵来量化由给定操作引入系统的退相干。本文第一部分对这一问题作了一般性介绍。在第二部分中,量子信道的作用被视为量子系综的制备过程。与此合奏的Holevo信息被证明是有界的初始状态和环境之间的准备过程中交换的熵。在某些特殊情况下,证明了Holevo信息与由系综元素间平方根相关性组成的辅助矩阵的熵之间的关系。Holevo信息的弱边界也被建立。通道的熵,也称为映射熵,通过Jamiolkowski同构定义为对应于通道的状态的熵。在论文的第三部分中,证明了信道熵的可加性。最小输出熵,这是很难计算的,是由一个更容易获得的信道的熵估计。指定了一类量子信道,证明了信道容量的可加性.论文的最后一部分描述了在量子细致平衡和转动与耗散演化无关的条件下,在弱耦合极限下,态与热库相互作用的Davies通道。戴维斯通道的特点是单量子比特和单qutrit系统。
2011-10-03 quant-ph
Minimum output entropy of bosonic channels: a conjecture
分析了具有热噪声的玻色子通道输出端的冯诺伊曼熵。相干态输入被构造成最小化该输出熵。物理和数学证据支持的猜想提供。还讨论了一个更强的猜想--相干态输入导致的输出状态支配其他输入的输出状态。
2004-04-01 quant-ph
A-unital Operations and Quantum Conditional Entropy
负量子条件熵态是超密度编码、态合并和单向纠缠蒸馏等信息论任务的关键成分。在这项工作中,我们问:如何检测,如果一个通道是有用的准备负条件熵状态?我们回答这个问题,通过引入类的A-单位的渠道,我们表明是最大的一类条件熵不减信道。我们还证明了A-单位通道正是具有非负条件熵的状态类的完全自由操作。此外,我们还研究了A-单位信道与其他与纠缠资源理论相关的信道之间的关系。然后,我们证明了类似的结果ACVENN:一个先前定义的,相关的一类国家,也与最大和最小条件熵的状态与它的冯诺伊曼熵。A-单位通道的定义自然适用于确定此类通道成员的程序。因此,我们的工作是有价值的条件熵的背景下检测资源丰富的渠道。
2022-02-01 quant-ph
Quantifying coherence of quantum channels based on the generalized $α$-$z$-relative Rényi entropy
该研究基于广义$α$-$z$-相对Rényi熵,借助Choi-Jamiołkowski同构及信道与完全去相位信道的对易性量化,提出两种量子信道相干性度量,证明其性质并给出典型信道的显式公式。
2025-06-12 quant-ph
Data Transmission over a Bosonic Arbitrarily Varying Quantum Channel
本文研究受半经典攻击的有损玻色任意变化信道,建立显式容量公式,并将其与新近猜想的量子熵功率不等式联系起来。
2025-07-24 quant-ph
Memory effects in quantum information transmission across a Hamiltonian dephasing channel
我们研究了一个移相通道的记忆,建模的多模式环境的振荡器。聚焦于两个通道使用的情况下,我们表明,记忆效应可以提高传输的相干量子信息的信道。我们还显示了克劳斯表示为两个通道使用。最后,我们提出了一个编码解码方案,利用内存,以提高传输的保真度。
2007-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
On Transmission Efficiency of Quantum Modulations
在量子信息理论中,对于有噪声的信道,寻找具有低信息损失的调制是很重要的。本文利用量子动力学熵和量子动力学互熵研究了两个量子调制器通过衰减通道的传输效率。
2019-05-09 math-ph math.MP quant-ph
Open transmission channels in multimode fiber cavities with random mode mixing
针对无序介质中开放传输通道实验研究因模式数量庞大而具挑战性的问题,提出多模光纤腔(MMFC)平台,实现对所有通道的完全控制,通过激发开放通道获18倍功率增强,为复杂波传输研究提供新机会。
2025-02-11 physics.optics quant-ph
Enhancement of transmission rates in quantum memory channels with damping
我们考虑量子信息在单模量子传输线上的传输。这种量子信道被建模为阻尼谐振子,信息载体-N个量子比特的训练-和Jaynes-Cummings类型的振荡器之间的相互作用。如果振荡器的状态在每个通道使用后没有复位,则会出现记忆效应。我们表明,没有重置的设置是方便的,以增加传输速率,无论是量子和经典的私人信息的传输。我们的结果可应用于微脉泽。
2009-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transmission of classical and quantum information through a quantum memory channel with damping
我们考虑经典和量子信息通过记忆振幅阻尼通道的传递。这样的量子信道被建模为阻尼谐振子,信息载体(一列训练量子比特)和谐振子之间的相互作用是Jaynes-Cummings类型的。我们证明了这种记忆通道是健忘的,因此量子编码定理对其容量成立。我们分析熵量相对于两个使用这个通道。我们发现,记忆效应提高了通道的能力,以传输经典和量子信息,我们调查的机制,记忆行为在改变通道的传输特性。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Message Transmission over Classical Quantum Channels with a Jammer with Side Information: Message Transmission Capacity and Resources
在本文中,我们提出了一个新的模型,任意变化的经典量子信道。在该模型中,干扰机具有边信息。我们考虑两种情况。在第一种情况下,干扰器知道信道输入,而在第二种情况下,干扰器知道信道输入和消息。发送器和接收器共享密钥速率为零的秘密随机密钥。我们确定这两种情况下的平均和最大误差标准的能力。我们还建立了强逆。我们表明,所有这些相应的能力是相等的,这意味着,另外透露的消息的干扰机不会改变的能力。
2018-01-31 cs.IT math.IT quant-ph
On estimating the output entropy of a tensor product of the quantum phase-damping channel with an arbitrary channel
我们从下面得到了量子相位阻尼通道与任意通道的张量积的输出熵的估计。它示出,从这个估计立即遵循的输出熵的强超加性持有此通道以及量子去极化通道。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Approximate recoverability and relative entropy II: 2-positive channels of general v. Neumann algebras
我们推广我们的结果在纸我在这一系列的量子信道之间的一般v.诺依曼代数,证明了近似可恢复的状态经历了一个小的变化,通过通道的相对熵。为此,我们导出了一个加强形式的量子数据处理不等式的两个状态之间的通道下的相对熵的变化的两个v. Neumann代数。与通常的不等式相比,该不等式有一个明确的下界,涉及原始状态和恢复通道之间的保真度。
2020-10-12 hep-th quant-ph
Entanglement transmission and generation under channel uncertainty: Universal quantum channel coding
我们确定了在信道不确定性条件下通用量子码的最佳纠缠传输和纠缠产生速率。在最简单的情况下,发送者和接收者仅被提供他们使用的信道属于给定信道集合的信息,使得他们被迫使用对于整个信道集合都可靠的量子码。这正是复合信道编码问题的量子模拟。我们确定了复合量子信道的纠缠传输能力和纠缠产生能力,并证明了它们是相等的。此外,我们调查了两个变种的基本情况下,即知情的解码器或知情的编码器的情况下,并得出相应的容量结果。
2009-05-25 math-ph math.MP quant-ph
Entropy Uncertainty Relations and Strong Sub-additivity of Quantum Channels
我们证明了两个量子信道的熵不确定关系,扩展了Frank和Lieb关于量子测量的工作。这是通过量子熵的广义强超可加性(SSA)得到的。受Petz代数SSA不等式的启发,我们还得到了量子相对熵的广义SSA.作为特例,给出了一个改进的数据处理不等式。
2023-01-20 math.OA quant-ph
Entanglement Transmission over Arbitrarily Varying Quantum Channels
推导了有限个任意变量子信道(AVQC's)的公共随机性辅助纠缠传输容量的正则化公式。对于有限的AVQC的经典消息传输的正容量,我们表明,通过去随机化通过经典的前向通信,纠缠传输的随机容量等于纠缠传输的确定性容量。这是著名的Ahlswede二分法的量子版本。在无限的情况下,我们得出了类似的结果,某些类的AVQC的。最后,我们给出了AVQC的对称性的两种可能的定义。
2010-04-30 cs.IT math.IT quant-ph
Maximum channel entropy principle and microcanonical channels
本文提出最大信道熵原理,定义热信道并证明其指数形式,展示其与微正则信道的联系,并给出量子信道学习算法及约束后选择定理。
2025-08-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
On quantum channels and operations preserving finiteness of the von Neumann entropy
我们描述了将有限熵态映射到有限熵态的量子信道类(半群)。我们表明,特别是,这个类自然分解成三个凸子类,其中两个是封闭的级联和张量积。我们得到了两种类型的量子信道的输出熵的渐近紧的普适连续界:具有有限输出熵的信道和能量受限的信道保持有限的熵。
2020-04-07 math-ph math.MP quant-ph
The entropy gain of infinite-dimensional quantum channels
本文研究了无限维信道$Φ$的熵增益$H(Φ[ρ])-H(ρ)$。我们发现,不像有限维的情况下,最小熵增益总是非正的\cite{al},有大量的信道具有积极的最小熵增益。我们得到了新的下界和计算的最小熵增益的一个广泛的类玻色高斯信道通过证明,下确界达到高斯状态。
2010-03-30 math-ph math.MP quant-ph
Simultaneous transmission of classical and quantum information under channel uncertainty and jamming attacks
我们推导出在可能受到恶意第三方攻击的情况下,通过量子信道同时传输经典信息和纠缠的通用码。这些码对不同类型的信道不确定性具有鲁棒性。为了构造这样的通用码,我们调用和推广的经典和量子信息传输通过量子信道的随机码的性质。我们表明这些代码是最佳的,通过给出多个字母的表征区域对应的复合量子信道的能力,同时传输和产生纠缠与经典的消息。此外,我们给二分法的声明,我们的特点是任意变化的量子信道的经典信息和纠缠的同时传输的能力。这些包括其中存在于任意变化的信道模型中的恶性干扰是经典的(选择乘积形式的信道状态)和完全量子的(能够进行一般攻击,而不一定是乘积形式)的情况。
2018-10-24 cs.IT math-ph math.IT
The minimum entropy output of a quantum channel is locally additive
我们证明了量子信道的最小冯诺伊曼熵输出是局部可加的。哈斯汀的可加性猜想的反例,使这个结果相当令人惊讶。特别指出最小熵输出的非可加性是量子信道的全局效应。
2011-12-14 math-ph math.MP quant-ph
Semidefinite optimization of the quantum relative entropy of channels
Institute for Quantum Information, RWTH Aachen University(亚琛工业大学量子信息研究所);School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University(康奈尔大学电气与计算机工程学院)
本文提出计算量子信道相对熵的方法,通过离散线性化积分表示,实现信道相对熵的优化计算,提供高效可计算的上下界,改进了信道相对熵的计算方法。
2025-12-16 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Information Transmission over a Partially Degradable Channel
研究了一种基于部分可降解量子信道的量子编码方法。对于PD信道,退化环境状态可以从信道输出状态直到退化映射来表示。PD信道可以被限制为允许各方利用实验量子通信中的益处的光信道集合。我们表明,对于PD通道,部分降解性能导致更高的量子数据速率相比,那些可降解的通道。PD特性对于量子通信特别方便,并且允许实现具有更高性能的实验量子协议。我们定义了一种PD信道的编码方案,并给出了量子通信的可达速率。
2014-02-20 cs.IT math.IT quant-ph
Superactivation of Quantum Channels is Limited by the Quantum Relative Entropy Function
在这项工作中,我们证明了量子信道容量的超激活的可能性是由量子相对熵函数的数学性质决定的。在我们的工作之前,量子相对熵函数和超活化效应之间的这种基本的、纯粹的数学联系是完全没有被揭示的。我们证明了量子容量的结果,然而,所提出的定理和连接适用于所有其他信道容量的量子信道的超激活是可能的。
2012-06-25 cs.IT math.IT quant-ph
The Convex Closure of the Output Entropy of Infinite Dimensional Channels and the Additivity Problem
研究了无限维通道输出熵的凸闭包的连续性及其在可加性问题中的应用。本文的主要结果是:对于所有有限维通道,输出熵的凸闭包的超可加性蕴涵着对于所有无限维通道,输出熵的凸闭包的超可加性,这为EoF的强超可加性和最小输出熵的可加性提供了类似的陈述.上述结果也提供了Shor定理的无限维推广,该定理说明了不同的可加性性质的等价性。从相应的有限维结果中导出了两个无限维通道的输出熵的凸闭包的超可加性(以及最小输出熵的可加性),其中一个通道是无噪声和纠缠破坏通道的直和.在可加性问题的背景下,一些意见互补无限维通道被认为是。
2006-08-10 math-ph math.MP quant-ph
Memory effects can make the transmission capability of a communication channel uncomputable
大多数通信信道都受到噪声的影响。信息论的目标之一是在信息的传输中增加冗余,使信息可靠地传输,并且通过信道传输的信息量尽可能大。可靠传输的最大速率称为容量。如果信道不保留其过去的记忆,则容量由简单的优化问题给出,并且可以有效地计算。具有记忆的通道的情况不太清楚。在这里,我们表明,通道与内存的容量不能计算精度1/5。我们的结果保持,即使我们考虑一个最简单的家庭这样的渠道-信息稳定的有限状态机渠道-,限制输入和输出的通道分别为4和1位,并允许6位的内存。
2018-03-20 cs.CC cs.FL cs.IT
A limit relation for entropy and channel capacity per unit cost
在量子力学模型中,Diosi、Feldmann和Kosloff提出了一个猜想,即当系统大小达到无穷大时,某些混合物的熵极限是相对熵。本文对密度矩阵证明了这个猜想。第一个证明是解析的,使用了量子大数定律。第二部分阐明了经典量子信道的单位成本信道容量的关系。这两个证明导致推广的猜想。
2007-04-01 cs.IT math.IT quant-ph
Entropy of a quantum channel
量子态的冯诺伊曼熵是物理学和信息论中的一个中心概念,有许多令人信服的物理解释。有一种观点认为,量子力学中最基本的概念是量子信道,因为量子系统的量子态、幺正演化、测量和丢弃都可以被视为某些类型的量子信道。因此,一个重要的目标是定义一个一致的和有意义的概念的熵的量子信道。受状态$ρ$的熵可以用公式表示为物理量子位数之差和$ρ$与最大混合状态之间的“相对熵距离”的事实的启发,在这里我们将通道$\mathcal{N}$的熵定义为通道输出的物理量子位数与$\mathcal{N}$和完全去极化通道之间的“相对熵距离”之差。我们证明了这个定义满足最近在[Gour,IEEE Trans.Inf.Theory 65,5880(2019)]中提出的所有公理,这些公理是信道熵函数所需的。量子信道合并的任务,其中的目标是接收器合并他的信道份额与环境的份额,给出了信道熵的令人信服的操作解释。对于某些信道,信道的熵可以是负的,但是这种负性在信道合并协议方面具有操作解释。我们定义了Renyi和最小熵的通道,并证明它们满足公理所需的通道熵函数。在其他结果中,我们还证明了一个平滑版本的最小熵的通道满足渐近均分属性。
2021-05-05 cond-mat.stat-mech cs.IT hep-th
Entropy production rates of bistochastic strictly contractive quantum channels on a matrix algebra
对于矩阵代数上的双随机严格收缩量子信道,我们导出了收缩率与熵产生率之间的关系。我们还简述了我们的结果在不可逆过程的统计物理和量子信息处理中的一些应用。
2002-09-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
No information transmission through quantum channels above capacity
National Taiwan University(国立台湾大学);National Center for Theoretical Sciences, Taiwan(台湾理论科学中心);Hon Hai (Foxconn) Quantum Computing Center, Taiwan(台湾鸿海(富士康)量子计算中心);National University of Singapore(新加坡国立大学);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心)
本文证明量子信道容量标志相变:低于容量可靠传输可行,高于容量则失败,通过指数强逆定理和Rényi信息测度积分表示实现。
2026-09-09 cs.IT math-ph math.IT