量子通道或其补充的相干信息通常是正的柏拉图区块链数据智能。垂直搜索。人工智能。

量子通道或其补码的相干信息通常是正的

萨特维克·辛格和尼兰贾娜·达塔

剑桥大学应用数学和理论物理系,剑桥大不列颠联合王国

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抽象

确定给定量子通道是否具有传输量子信息的正容量的任务是量子信息理论中的一个基本开放问题。一般来说,需要计算无限数量的通道副本的相干信息,以便检测其量子容量的正值。然而,在本文中,我们表明,如果通道的输出空间大于其环境,则$textit{随机选择的通道}$的$textit{单个副本}$的相干信息几乎肯定是正的。因此,在这种情况下,通道的单个副本通常足以确定其量子容量的正值。换句话说,具有零相干信息的通道在输出空间大于环境的通道子集中测量为零。另一方面,如果环境大于通道的输出空间,则相同的结果适用于通道的补集。

如果量子通道的输出空间大于其环境,则与发送到输出的信息量相比,通道泄漏到其环境的信息量预计会更小。因此,这样的通道应该能够以净正速率传输量子信息。令人惊讶的是,这种直觉在一般情况下并不成立,并且已知存在具有大输出空间的量子通道的例子,但它们没有能力传输量子信息。然而,我们表明,尽管这种直觉并不总是正确的,但它“几乎总是”正确的。换句话说,只要通道的输出空间大于其环境,就可以“几乎确定”该通道具有以严格正速率传输量子信息的能力。

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被引用

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[2] D.-S。 Wang,“关于量子通道容量:加法细化”, 的arXiv:2205.07205.

[3] Satvik Singh 和 Nilanjana Datta,“检测量子通道的正量子容量”, npj量子信息8,50(2022).

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