論文の概要: Superadditivity of channel capacity through quantum fields

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04153v2
• Date: Tue, 5 May 2020 10:33:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 23:46:46.673868
• Title: Superadditivity of channel capacity through quantum fields
• Title（参考訳）: 量子場によるチャネルキャパシティの超高付加性
• Authors: Koji Yamaguchi, Aida Ahmadzadegan, Petar Simidzija, Achim Kempf and Eduardo Mart\'in-Mart\'inez
• Abstract要約: 本研究では,送信者のアリスが量子場における情報伝達障害を引き起こすシナリオについて検討する。 我々は、Aliceと受信機のBobの間のチャネル容量が、Bobが検出器を配置するだけでなく、Aliceの符号化操作の因果的未来にも及んでいることを発見した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Given that any communication is communication through quantum fields, we here study the scenario where a sender, Alice, causes information-carrying disturbances in a quantum field. We track the exact spread of these disturbances in space and time by using the technique of quantum information capsules (QIC). We find that the channel capacity between Alice and a receiver, Bob, is enhanced by Bob placing detectors not only inside but in addition also outside the causal future of Alice's encoding operation. Intuitively, this type of superadditivity arises because the field outside the causal future of Alice is entangled with the field inside Alice's causal future. Hence, the quantum noise picked up by Bob's detectors outside Alice's causal future is correlated with the noise of Bob's detectors inside Alice's causal future. In effect, this correlation allows Bob to improve the signal-to-noise ratio of those of his detectors which are in the causal future of Alice. Further, we develop the multimode generalization of the QIC technique. This allows us to extend the analysis to the case where Alice operates multiple localized and optionally entangled emitters. We apply the new techniques to the case where Alice enhances the channel capacity by operating multiple emitters that are suitably lined up and pre-timed to generate a quantum shockwave in the field.
• Abstract（参考訳）: 任意の通信が量子場を介しての通信であることを考えると、送信者aliceが量子場の情報伝達障害を引き起こすシナリオを考察する。 量子情報カプセル(QIC)を用いて,これらの乱れの空間的および時間的展開を正確に追跡する。 Aliceと受信機のBobのチャネル容量は、Bobが検出器を内蔵するだけでなく、Aliceの符号化操作の因果的未来にも及んでいることが判明した。 直感的には、この種の超付加性は、アリスの因果未来の外の場がアリスの因果未来の内部の場と絡み合っているために生じる。 したがって、アリスの因果未来以外のボブ検出器によって拾われた量子ノイズは、アリスの因果未来におけるボブ検出器のノイズと相関している。 この相関により、ボブはアリスの因果的未来にある検出器の信号対雑音比を改善することができる。 さらに,qic技術のマルチモード一般化法を開発した。 これにより、Aliceが複数の局所化および任意に絡み合ったエミッタを運用するケースまで解析を拡張することができる。 我々は、Aliceが複数のエミッタを適切に並べてプレタイムで動作させ、フィールドに量子衝撃波を発生させることにより、チャネル容量を増大させる新しい手法を適用した。

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