論文の概要: Unital Qubit Queue-channels: Classical Capacity and Product Decoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.02800v2
• Date: Wed, 26 Oct 2022 15:19:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 08:08:43.087227
• Title: Unital Qubit Queue-channels: Classical Capacity and Product Decoding
• Title（参考訳）: Unital Qubit Queue-channels: Classical Capacity and Product Decoding
• Authors: Vikesh Siddhu, Avhishek Chatterjee, Krishna Jagannathan, Prabha Mandayam, Sridhar Tayur
• Abstract要約: 量子キューチャネルは、量子ネットワークのバッファリングの文脈で自然に発生する。 付加的なキューチャネルのキャパシティ上の上限は単純な表現であり、消去および非分極チャネルに対して達成可能であることを示す。 本結果は,実用的な量子通信ネットワークの設計に有用な知見を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.971638713979981
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum queue-channels arise naturally in the context of buffering in quantum networks, wherein the noise suffered by the quantum states depends on the time spent waiting in the buffer. It has been shown that the upper-bound on the classical capacity of an additive queue-channel has a simple expression, and is achievable for the erasure and depolarizing channels [IEEE JSAIT, 1(2):432-444]. In this paper, we characterise the classical capacity for the class of unital qubit queue-channels, and show that a simple product (non-entangled) decoding strategy is capacity-achieving. As an intermediate result, we derive an explicit capacity achieving product decoding strategy for any i.i.d. unital qubit channel, which could be of independent interest. As an important special case, we also derive the capacity and optimal decoding strategies for a symmetric generalized amplitude damping (GAD) queue-channel. Our results provide useful insights towards designing practical quantum communication networks, and highlight the need to explicitly model the impact of buffering.
• Abstract（参考訳）: 量子キューチャネル(quantum queue-channels)は、量子ネットワークにおけるバッファリングの文脈において自然に発生する。 加算待ち行列チャネルの古典的容量の上界は単純な表現を持ち、消去・脱分極チャネル(ieee jsait, 1(2):432-444])で実現可能であることが示されている。 本稿では,単位量子キューチャネルのクラスにおける古典的キャパシティを特徴付け,単純な積(非絡み合い)デコーディング戦略がキャパシティを実現することを示す。 中間的な結果として、任意の単位キュービットチャネルに対する積復号化戦略を実現する明示的な能力が導出され、独立した興味を持つことができる。 重要な特別な場合として、対称一般化振幅減衰(gad)キューチャネルのキャパシティと最適復号戦略も導出する。 この結果は,実用的な量子通信ネットワークの設計に有用な知見を与え,バッファリングの影響を明示的にモデル化する必要性を強調した。

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