Klassiset viestintäkanavien simulaatiot PlatoBlockchain Data Intelligence. Pystysuuntainen haku. Ai.

Klassiset viestintäkanavien simulaatiot

Péter E. Frenkel

Eötvös Loránd University, Pázmány Péter sétány 1/C, Budapest, 1117 Unkari
Rényi Institute, Budapest, Reáltanoda u. 13-15, 1053 Unkari

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Tutkimme, voidaanko tiettyjä ei-klassisia viestintäkanavia simuloida klassisella kanavalla tietyllä määrällä tiloja ja tietyllä "määrällä" kohinaa. On todistettu, että mikä tahansa kohinainen kvanttikanava voidaan simuloida vastaavalla klassisella kanavalla "samalla määrällä" kohinaa. Myös yleisten todennäköisyyskanavien klassisia simulaatioita tutkitaan.

Tiedonsiirtoprotokolla, jossa on $l$ mahdollista tuloa ja $k$ mahdollista lähtöä, voidaan kuvata siirtymämatriisilla $A=(a_{ij}) in [0,1]^{ktimes l}$, missä $a_{ij} $ on lähdön $i$ ehdollinen todennäköisyys, jos syöte on $j$. Tämä on stokastinen matriisi, eli kaikki merkinnät ovat ei-negatiivisia ja jokaisen sarakkeen summa on 1: kaikille $j$:lle on $sum_{i=1}^ka_{ij}=1$. Viestintäkanavaa voidaan kuvata sen tarjoamalla siirtymämatriisien joukolla. Kanava Q voidaan simuloida kanavalla C, jos kaikki Q:n tarjoamat siirtymämatriisit ovat konveksia C:n tarjoamien siirtymämatriisien yhdistelmiä. Tällaisia ​​konveksia yhdistelmiä esiintyy luonnollisesti informaatioteoriassa; ne vastaavat sitä, että lähettäjällä ja vastaanottajalla on pääsy (rajattomasti) jaettuun satunnaisuuteen. Suhde "voi simuloida" on ilmeisen refleksiivinen ja transitiivinen. Kaksi kanavaa ovat samanarvoisia, jos kumpaakin voidaan simuloida toisella.

On helppo nähdä, että klassista kanavaa, jolla on $n$-tilat, voidaan simuloida tason $n$ kvanttikanavalla. Weinerin ja nykyisen kirjoittajan lauseen mukaan myös päinvastainen pätee. Tämä artikkeli käsittelee tämän lauseen muunnelmia yleisille todennäköisyyspohjaisille kanaville ja kohinaisille kvanttikanaville. Käsittelemme myös meluisten kanavien meluttomia klassisia simulaatioita ja esittelemme avoimen ongelman, joka yhdistää alustavasti kvanttikanavien klassiset simulaatiot perinteisempään tapaan verrata klassisen ja kvanttiviestinnän tehokkuutta, mukaan lukien von Neumannin entropia, keskinäinen informaatio ja Holevon epätasa-arvo.

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

[1] RB Bapat: Positiivisten puolimääräisten matriisien sekadiskriminantit. Lineaarinen Algebra Appl. 126 (1989), 107-124. https://​/​doi.org/​10.1016/​0024-3795(89)90009-8.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0024-3795(89)90009-8

[2] Michele Dall'Arno, Sarah Brandsen, Alessandro Tosini, Francesco Buscemi ja Vlatko Vedral: Ei-hypersignalointiperiaate, Phys. Rev. Lett. 119 (2017), 020401. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.020401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.020401

[3] Brian Doolittle, Eric Chitambar: Kvanttikanavan klassisen simulointikustannusten sertifiointi, Phys. Rev. Research 3, 043073. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.043073.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043073

[4] PE Frenkel ja M. Weiner: Klassinen tiedon tallennus $n$-tason kvanttijärjestelmässä, Communications in Mathematical Physics 340 (2015), 563–574. https://​/​doi.org/​10.1007/​s00220-015-2463-0.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-015-2463-0

[5] AS Holevo: Kvanttiviestintäkanavan välittämän tiedon määrän rajat, Probl. Peredachi Inf., 9:3 (1973), 3–11; Ilmoita ongelmista. Transmission, 9:3 (1973), 177–183.

[6] L. Lovász ja MD Plummer: Matching Theory. Pohjois-Hollanti, 1986.

[7] Keiji Matsumoto, Gen Kimura: Tiedon aiheuttama tilaavaruuden epäsymmetria yleisten todennäköisyysteorioiden valossa, https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1802.01162.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1802.01162

Viitattu

[1] Péter E. Frenkel ja Mihály Weiner, "Avustuksesta sotkeutumiseen äänettömään klassiseen kanavaan", arXiv: 2103.08567.

[2] Leevi Leppäjärvi, "Mittauksen simulaatio ja yhteensopimattomuus kvanttiteoriassa ja muissa toimintateorioissa", arXiv: 2106.03588.

Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2022-07-24 14:10:15). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.

On Crossrefin siteerattu palvelu tietoja teosten viittaamisesta ei löytynyt (viimeinen yritys 2022-07-24 14:10:13).

Aikaleima:

Lisää aiheesta Quantum Journal