論文の概要: Contextuality in entanglement-assisted one-shot classical communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.00469v4
- Date: Wed, 12 Oct 2022 08:49:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 20:44:00.517677
- Title: Contextuality in entanglement-assisted one-shot classical communication
- Title（参考訳）: 絡み合い支援ワンショット古典通信における文脈性
- Authors: Shiv Akshar Yadavalli, Ravi Kunjwal
- Abstract要約: ゼロ・エラー状態においては、絡み合いは古典的なチャネル群の一発ゼロ・エラー能力を増加させることができる。
この課題において、準備の文脈性が量子的優位性を高めることを示し、一発の成功確率を増大させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider the problem of entanglement-assisted one-shot classical
communication. In the zero-error regime, entanglement can increase the one-shot
zero-error capacity of a family of classical channels following the strategy of
Cubitt et al., Phys. Rev. Lett. 104, 230503 (2010). This strategy uses the
Kochen-Specker theorem which is applicable only to projective measurements. As
such, in the regime of noisy states and/or measurements, this strategy cannot
increase the capacity. To accommodate generically noisy situations, we examine
the one-shot success probability of sending a fixed number of classical
messages. We show that preparation contextuality powers the quantum advantage
in this task, increasing the one-shot success probability beyond its classical
maximum. Our treatment extends beyond Cubitt et al. and includes, for example,
the experimentally implemented protocol of Prevedel et al., Phys. Rev. Lett.
106, 110505 (2011). We then show a mapping between this communication task and
a corresponding nonlocal game. This mapping generalizes the connection with
pseudotelepathy games previously noted in the zero-error case. Finally, after
motivating a constraint we term context-independent guessing, we show that
contextuality witnessed by noise-robust noncontextuality inequalities obtained
in R. Kunjwal, Quantum 4, 219 (2020), is sufficient for enhancing the one-shot
success probability. This provides an operational meaning to these inequalities
and the associated hypergraph invariant, the weighted max-predictability,
introduced in R. Kunjwal, Quantum 3, 184 (2019). Our results show that the task
of entanglement-assisted one-shot classical communication provides a fertile
ground to study the interplay of the Kochen-Specker theorem, Spekkens
contextuality, and Bell nonlocality.
- Abstract（参考訳）: 絡み合い支援型ワンショット古典通信の問題点を考察する。
ゼロエラーシステムでは、エンタングルメントはcubitt et al., physの戦略に従って、古典的チャネルのファミリーのワンショットゼロエラー能力を高めることができる。
Rev. Lett.
104, 230503 (2010).
この戦略は、射影的測定にのみ適用できるkochen-specker定理を用いる。
そのため、ノイズの多い状態や測定の体制では、この戦略は能力を高めることはできない。
総称的に騒がしい状況に対応するため,定数の古典メッセージを送信するワンショット成功確率について検討する。
この課題において,準備条件性が量子長所となり,一発成功確率を古典的最大値を超えて高めることを示した。
私たちの治療はCubet et al.を超えて、例えば、実験的に実装されたPrevedel et al., Physを含む。
Rev. Lett.
106, 110505 (2011).
次に、このコミュニケーションタスクと対応する非ローカルゲームとのマッピングを示す。
このマッピングは、ゼロエラーケースで以前に言及された疑似テレパシーゲームとの接続を一般化する。
最後に, 文脈独立推論と呼ぶ制約を動機づけた上で, r. kunjwal, 量子4, 219 (2020) で得られたノイズロバストな非文脈性不等式によって見いだされる文脈性は, ワンショット成功確率を高めるには十分であることを示す。
これはこれらの不等式と関連するハイパーグラフ不変量、重み付き最大予測可能性(R. Kunjwal, Quantum 3, 184 (2019))に対する運用上の意味を与える。
この結果から, 絡み合い支援型ワンショット古典的コミュニケーションの課題は, コチェン=スペーカーの定理, スペッケンス文脈性, ベル非局所性(英語版)の相互作用を研究するための肥大な基盤となることがわかった。
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