論文の概要: Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.12518v1
• Date: Sun, 26 Sep 2021 07:29:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 17:10:27.377434
• Title: Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders
• Title（参考訳）: デコーダの局所性制限付きデンス符号化:量子エンコーダ対超量子エンコーダ
• Authors: Masahito Hayashi and Kun Wang
• Abstract要約: 我々は、デコーダに様々な局所性制限を課すことにより、濃密な符号化について検討する。 このタスクでは、送信者アリスと受信機ボブが絡み合った状態を共有する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 67.12391801199688
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate dense coding by imposing various locality restrictions to our decoder by employing the resource theory of asymmetry framework. In this task, the sender Alice and the receiver Bob share an entangled state. She encodes the classical information into it using a symmetric preserving encoder and sends the encoded state to Bob through a noiseless quantum channel. The decoder is limited to a measurement to satisfy a certain locality condition on the bipartite system composed of the receiving system and the preshared entanglement half. Our contributions are summarized as follows: First, we derive an achievable transmission rate for this task dependently of conditions of encoder and decoder. Surprisingly, we show that the obtained rate cannot be improved even when the decoder is relaxed to local measurements, two-way LOCCs, separable measurements, or partial transpose positive (PPT) measurements for the bipartite system. Moreover, depending on the class of allowed measurements with a locality condition, we relax the class of encoding operations to super-quantum encoders in the framework of general probability theory (GPT). That is, when our decoder is restricted to a separable measurement, theoretically, a positive operation is allowed as an encoding operation. Surprisingly, even under this type of super-quantum relaxation, the transmission rate cannot be improved. This fact highlights the universal validity of our analysis beyond quantum theory.
• Abstract（参考訳）: 我々は、非対称性フレームワークの資源理論を用いて、デコーダに様々な局所性制限を課すことにより、密符号化を検討する。 このタスクでは、送信者アリスと受信機ボブが絡み合った状態を共有する。 彼女は、対称保存エンコーダを用いて古典情報をエンコードし、ノイズのない量子チャネルを介してボブにエンコードされた状態を送信する。 デコーダは、受信システムと予め整合された絡み合い半分とからなるバイパートイト系の特定の局部性条件を満たすための測定に制限される。 まず、エンコーダとデコーダの条件に依存して、このタスクの達成可能な送信レートを導出します。 その結果,デコーダが局所的な測定,双方向LOCC,分離可能な測定,あるいは部分的トランスポーション陽性(PPT)測定に緩和された場合でも,得られた速度は改善できないことがわかった。 さらに,局所性条件による許容値のクラスに依存して,一般確率論(GPT)の枠組みにおける超量子エンコーダへの符号化操作のクラスを緩和する。 すなわち、デコーダが分離可能な測定に制限されている場合、理論的には、正の演算を符号化演算として許容する。 驚くべきことに、この種の超量子緩和下でも、伝送速度は改善できない。 この事実は、量子論を超えた解析の普遍的妥当性を強調している。

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