Simulasi klasik saluran komunikasi PlatoBlockchain Data Intelligence. Pencarian Vertikal. Ai.

Simulasi klasik saluran komunikasi

Péter E. Frenkel

Universitas Eötvös Loránd, Pázmány Péter sétány 1/C, Budapest, 1117 Hongaria
Institut Renyi, Budapest, Realtanoda u. 13-15, 1053 Hongaria

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Kami menyelidiki apakah saluran komunikasi non-klasik tertentu dapat disimulasikan oleh saluran klasik dengan sejumlah status tertentu dan `jumlah' noise tertentu. Terbukti bahwa setiap saluran kuantum yang bising dapat disimulasikan oleh saluran klasik yang sesuai dengan `jumlah yang sama' dari kebisingan. Simulasi klasik saluran probabilistik umum juga dipelajari.

Protokol komunikasi dengan $l$ kemungkinan masukan dan $k$ kemungkinan keluaran dapat dijelaskan dengan matriks transisi $A=(a_{ij})dalam [0,1]^{ktimes l}$, di mana $a_{ij} $ adalah probabilitas bersyarat dari output $i$ jika inputnya adalah $j$. Ini adalah matriks stokastik, yaitu, semua entri adalah non-negatif dan setiap kolom berjumlah 1: untuk semua $j$, kita memiliki $sum_{i=1}^ka_{ij}=1$. Sebuah saluran komunikasi dapat digambarkan dengan himpunan matriks transisi yang diberikannya. Saluran Q dapat disimulasikan oleh saluran C jika semua matriks transisi yang diberikan oleh Q adalah kombinasi cembung dari matriks transisi yang diberikan oleh C. Kombinasi cembung seperti itu terjadi secara alami dalam teori informasi; mereka sesuai dengan pengirim dan penerima yang memiliki akses ke keacakan bersama (tidak terbatas). Relasi `dapat disimulasikan oleh' jelas bersifat refleksif dan transitif. Dua saluran setara jika masing-masing dapat disimulasikan oleh yang lain.

Sangat mudah untuk melihat bahwa saluran klasik dengan status $n$ dapat disimulasikan oleh saluran kuantum level $n$. Dengan teorema Weiner dan penulis saat ini, kebalikannya juga berlaku. Makalah ini adalah tentang varian dari teorema ini untuk saluran probabilistik umum dan untuk saluran kuantum yang bising. Kami juga membahas simulasi klasik tanpa suara dari saluran bising, dan menyajikan masalah terbuka yang secara tentatif menghubungkan simulasi klasik saluran kuantum dengan cara yang lebih tradisional untuk membandingkan efisiensi komunikasi klasik dan kuantum, yang melibatkan entropi von Neumann, informasi timbal balik, dan ketidaksetaraan Holevo.

► data BibTeX

► Referensi

[1] RB Bapat: Diskriminan campuran dari matriks semidefinite positif. Aplikasi Aljabar Linier 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, dan Vlatko Vedral: Prinsip Tanpa-Hypersignaling, Phys. Pdt. 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: Sertifikasi Biaya Simulasi Klasik Saluran Quantum, Phys. Rev. Research 3, 043073. https:/​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.043073.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.043073

[4] PE Frenkel dan M. Weiner: Penyimpanan informasi klasik dalam sistem kuantum tingkat $n$, Komunikasi dalam Fisika Matematika 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: Batas untuk Kuantitas Informasi yang Ditransmisikan oleh Saluran Komunikasi Quantum, Masalah. Peredachi Inf., 9:3 (1973), 3–11; Masalah Menginformasikan. Transmisi, 9:3 (1973), 177–183.

[6] L. Lovász dan MD Plummer: Teori Pencocokan. Belanda Utara, 1986.

[7] Keiji Matsumoto, Gen Kimura: Asimetri ruang keadaan yang diinduksi informasi dalam pandangan teori probabilistik umum, https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1802.01162.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1802.01162

Dikutip oleh

[1] Péter E. Frenkel dan Mihály Weiner, “Pada bantuan keterjeratan ke saluran klasik tanpa suara”, arXiv: 2103.08567.

[2] Leevi Leppäjärvi, "Pengukuran simulabilitas dan ketidakcocokan dalam teori kuantum dan teori operasional lainnya", arXiv: 2106.03588.

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2022-07-24 14:10:15). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

On Layanan dikutip-oleh Crossref tidak ada data tentang karya mengutip ditemukan (upaya terakhir 2022-07-24 14:10:13).

Stempel Waktu:

Lebih dari Jurnal Kuantum