論文の概要: Positivity and nonadditivity of quantum capacities using generalized
erasure channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.00583v2
- Date: Wed, 6 Oct 2021 02:05:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 03:35:06.622825
- Title: Positivity and nonadditivity of quantum capacities using generalized
erasure channels
- Title（参考訳）: 一般化消去チャネルを用いた量子容量の正負性および非付加性
- Authors: Vikesh Siddhu, Robert B. Griffiths
- Abstract要約: 我々は、2つ以上の量子チャネルペアを結合するために、エムグルーイングと呼ばれるプロセスの様々な形態を考える。
どちらの場合も、$Q(1)(mathcalB_g)$と$Q(1)(mathcalC_g)$の研究を行い、$Q(1)$はチャネルコヒーレント情報である。
また、平行な2つの同一チャネルに対して$Q(1)(mathcalB_g)$の非付加性についても検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.6146285961466
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider various forms of a process, which we call {\em gluing}, for
combining two or more complementary quantum channel pairs
$(\mathcal{B},\mathcal{C})$ to form a composite. One type of gluing combines a
perfect channel with a second channel to produce a \emph{generalized erasure
channel} pair $(\mathcal{B}_g,\mathcal{C}_g)$. We consider two cases in which
the second channel is (i) an amplitude-damping, or (ii) a phase-damping qubit
channel; (ii) is the \emph{dephrasure channel} of Leditzky et al. For both (i)
and (ii), $(\mathcal{B}_g,\mathcal{C}_g)$ depends on the damping parameter
$0\leq p\leq 1$ and a parameter $0 \leq \lambda \leq 1$ that characterizes the
gluing process. In both cases we study $Q^{(1)}(\mathcal{B}_g)$ and
$Q^{(1)}(\mathcal{C}_g)$, where $Q^{(1)}$ is the channel coherent information,
and determine the regions in the $(p,\lambda)$ plane where each is zero or
positive, confirming previous results for (ii). A somewhat surprising result
for which we lack any intuitive explanation is that $Q^{(1)}(\mathcal{C}_g)$ is
zero for $\lambda \leq 1/2$ when $p=0$, but is strictly positive (though
perhaps extremely small) for all values of $\lambda> 0$ when $p$ is positive by
even the smallest amount. In addition we study the nonadditivity of
$Q^{(1)}(\mathcal{B}_g)$ for two identical channels in parallel. It occurs in a
well-defined region of the $(p,\lambda)$ plane in case (i). In case (ii) we
have extended previous results for the dephrasure channel without, however,
identifying the full range of $(p,\lambda)$ values where nonadditivity occurs.
Again, an intuitive explanation is lacking.
- Abstract（参考訳）: 我々は、2つ以上の相補的な量子チャネル対 $(\mathcal{b},\mathcal{c})$ を合成して合成を形成する過程の様々な形式を考える。
グルーイングの1つのタイプは、完全チャネルと第二チャンネルを結合して \emph{generalized erasure channel} pair $(\mathcal{b}_g,\mathcal{c}_g)$を生成する。
第2チャンネルが2つの場合を考える。
(i)振幅減衰、または
(ii)位相減衰クビットチャネル
(ii) は Leditzky et al の \emph{dephrasure channel} である。
二人とも
(i)および
(ii), $(\mathcal{B}_g,\mathcal{C}_g)$ はダンピングパラメータ $0\leq p\leq 1$ と、グルリングプロセスを特徴づけるパラメータ $0 \leq \lambda \leq 1$ に依存する。
どちらの場合も、$Q^{(1)}(\mathcal{B}_g)$と$Q^{(1)}(\mathcal{C}_g)$の研究を行い、$Q^{(1)}$はチャネルコヒーレントな情報であり、$(p,\lambda)$プレーン内の各領域は0または正の値であり、前の結果を確認する。
(ii)
q^{(1)}(\mathcal{c}_g)$ は$p=0$ のとき$\lambda \leq 1/2$ に対して 0 であるが、$p$ が最小の値であっても$\lambda> 0$ の全ての値に対して厳密に正(ただし非常に小さい)である。
さらに、2つの同一のチャネルに対して、並列に$q^{(1)}(\mathcal{b}_g)$ の非加法性の研究を行う。
これは$(p,\lambda)$ 平面の well-defined 領域で発生します。
(i)。
場合
(ii)非加法性が発生する場合の$(p,\lambda)$の全範囲を識別することなく、dephrasureチャネルの以前の結果を拡張した。
また、直感的な説明が欠けている。
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