การจำลองช่องทางการสื่อสารแบบคลาสสิก PlatoBlockchain Data Intelligence ค้นหาแนวตั้ง AI.

การจำลองช่องทางการสื่อสารแบบคลาสสิก

Peter E. Frenkel

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

พบบทความนี้ที่น่าสนใจหรือต้องการหารือ? Scite หรือแสดงความคิดเห็นใน SciRate.

นามธรรม

เราตรวจสอบว่าช่องทางการสื่อสารที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกบางช่องสามารถจำลองโดยช่องแบบคลาสสิกที่มีจำนวนสถานะที่กำหนดและ `ปริมาณ' ของสัญญาณรบกวนหรือไม่ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่องสัญญาณควอนตัมที่มีสัญญาณรบกวนใดๆ สามารถจำลองได้โดยช่องสัญญาณคลาสสิกที่สอดคล้องกับ `ปริมาณเท่ากัน' ของสัญญาณรบกวน นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการจำลองแบบคลาสสิกของช่องสัญญาณความน่าจะเป็นทั่วไป

โปรโตคอลการสื่อสารที่มีอินพุตที่เป็นไปได้ $l$ และเอาต์พุตที่เป็นไปได้ $k$ สามารถอธิบายได้ด้วยเมทริกซ์การเปลี่ยนแปลง $A=(a_{ij})in [0,1]^{ktimes l}$ โดยที่ $a_{ij} $ คือความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขของผลลัพธ์ $i$ หากอินพุตคือ $j$ นี่คือเมทริกซ์สุ่ม กล่าวคือ รายการทั้งหมดไม่เป็นค่าลบ และแต่ละคอลัมน์รวมเป็น 1: สำหรับ $j$ ทั้งหมด เรามี $sum_{i=1}^ka_{ij}=1$ ช่องทางการสื่อสารสามารถอธิบายได้ด้วยชุดของเมทริกซ์การเปลี่ยนแปลงที่มีอยู่ ช่อง Q สามารถจำลองได้โดยช่อง C ถ้าเมทริกซ์การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่ให้โดย Q เป็นการรวมนูนของเมทริกซ์ทรานซิชันที่จัดหาได้โดย C การรวมกันแบบนูนดังกล่าวเกิดขึ้นตามธรรมชาติในทฤษฎีข้อมูล พวกเขาสอดคล้องกับผู้ส่งและผู้รับที่มีการเข้าถึง (ไม่จำกัด) การสุ่มที่ใช้ร่วมกัน ความสัมพันธ์ `สามารถจำลองได้โดย' นั้นชัดเจนสะท้อนกลับและสกรรมกริยา สองแชนเนลจะเท่ากันหากแต่ละแชนเนลสามารถจำลองได้

ง่ายที่จะเห็นว่าช่องคลาสสิกที่มีสถานะ $n$ สามารถจำลองได้โดยช่องควอนตัมระดับ $n$ ตามทฤษฎีบทของ Weiner และผู้แต่งคนปัจจุบัน Converse ก็ถือเช่นกัน บทความปัจจุบันเป็นเรื่องเกี่ยวกับตัวแปรของทฤษฎีบทนี้สำหรับช่องสัญญาณความน่าจะเป็นทั่วไปและช่องควอนตัมที่มีเสียงดัง นอกจากนี้เรายังหารือเกี่ยวกับการจำลองช่องสัญญาณควอนตัมแบบคลาสสิกที่ไม่มีเสียงรบกวน และนำเสนอปัญหาเปิดโดยคร่าวๆ ที่เชื่อมโยงการจำลองช่องควอนตัมแบบคลาสสิกกับวิธีเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการสื่อสารแบบคลาสสิกและแบบควอนตัมแบบดั้งเดิมมากขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับเอนโทรปีของฟอนนอยมันน์ ข้อมูลร่วมกัน และความไม่เท่าเทียมกันของโฮเลโว

► ข้อมูล BibTeX

► ข้อมูลอ้างอิง

[1] RB Bapat: การเลือกปฏิบัติแบบผสมของเมทริกซ์กึ่งกำหนดบวก แอพพีชคณิตเชิงเส้น 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 และ Vlatko Vedral: No-Hypersignaling Principle, Phys. รายได้เลตต์ 119 (2017), 020401 https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.020401.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.119.020401

[3] Brian Doolittle, Eric Chitambar: การรับรองต้นทุนการจำลองแบบคลาสสิกของช่องควอนตัม, Phys. รายได้วิจัย 3, 043073 https://doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.043073
https://doi.org/10.1103/​PhysRevResearch.3.043073

[4] PE Frenkel และ M. Weiner: การจัดเก็บข้อมูลคลาสสิกในระบบควอนตัมระดับ $n$, 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: ขอบเขตสำหรับปริมาณข้อมูลที่ส่งโดยช่องทางการสื่อสารควอนตัม ปัญหา Peredachi Inf., 9:3 (1973), 3–11; ปัญหาแจ้ง. การส่งสัญญาณ, 9:3 (1973), 177–183.

[6] L. Lovász และ MD Plummer: ทฤษฎีการจับคู่ นอร์ทฮอลแลนด์, 1986.

[7] Keiji Matsumoto, Gen Kimura: ความไม่สมมาตรที่เกิดจากข้อมูลของพื้นที่ของรัฐในมุมมองของทฤษฎีความน่าจะเป็นทั่วไป https://doi.org/10.48550/​arXiv.1802.01162
https://doi.org/​10.48550/​arXiv.1802.01162

อ้างโดย

[1] Péter E. Frenkel และ Mihály Weiner "ในการช่วยเหลือพัวพันกับช่องคลาสสิกที่ไม่มีเสียง", arXiv: 2103.08567.

[2] Leevi Leppäjärvi, “การจำลองการวัดและความเข้ากันไม่ได้ในทฤษฎีควอนตัมและทฤษฎีการปฏิบัติงานอื่นๆ”, arXiv: 2106.03588.

การอ้างอิงข้างต้นมาจาก are อบต./นาซ่าโฆษณา (ปรับปรุงล่าสุดสำเร็จ 2022-07-24 14:10:15 น.) รายการอาจไม่สมบูรณ์เนื่องจากผู้จัดพิมพ์บางรายไม่ได้ให้ข้อมูลอ้างอิงที่เหมาะสมและครบถ้วน

On บริการอ้างอิงของ Crossref ไม่พบข้อมูลอ้างอิงงาน (ความพยายามครั้งสุดท้าย 2022-07-24 14:10:13)

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก วารสารควอนตัม

นอกเหนือจากสถานะที่ไม่เชื่อมโยงกัน: สถานะของฟิลด์ที่ส่งผลต่อการหมุนที่เชื่อมโยงกันที่เหมาะสมที่สุดบน qubits เดียวหรือหลายตัว

โหนดต้นทาง: 1819352
ประทับเวลา: Mar 28, 2023