論文の概要: Reliable Simulation of Quantum Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.04475v3
• Date: Fri, 18 Nov 2022 18:26:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 03:05:16.998055
• Title: Reliable Simulation of Quantum Channels
• Title（参考訳）: 量子チャネルの信頼性シミュレーション
• Authors: Ke Li, Yongsheng Yao
• Abstract要約: チャネルシミュレーションの性能が指数関数的に完全に近づく最適速度について検討する。 チャネルのサンドイッチ付きR'enyi相互情報の操作的解釈を, 1 から 2 までの順序で初めて得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.760976250387322
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Quantum Reverse Shannon Theorem has been a milestone in quantum information theory. It states that asymptotically reliable simulation of a quantum channel, assisted by unlimited shared entanglement, requires a rate of classical communication equal to the channel's entanglement-assisted classical capacity. Here, we study the optimal speed at which the performance of channel simulation can exponentially approach the perfect, when the blocklength increases. This is known as the reliability function. We have determined the exact formula of the reliability function when the classical communication cost is not too high -- below a critical value. This enables us to obtain, for the first time, an operational interpretation to the channel's sandwiched R\'enyi mutual information of order from 1 to 2, since our formula of the reliability function is expressed as a transform of this quantity. In the derivation, we have also obtained an achievability bound for the simulation of finite many copies of the channel, which is of realistic significance.
• Abstract（参考訳）: 量子逆シャノン理論(Quantum Reverse Shannon Theorem)は、量子情報理論におけるマイルストーンである。 量子チャネルの漸近的に信頼できるシミュレーションは、無限に共有された絡み合いによって支援され、チャネルの絡み合い支援の古典的容量に等しい古典的通信速度を必要とする。 本稿では,ブロック長が大きくなるとチャネルシミュレーションの性能が指数関数的に完璧に近づく最適速度について検討する。 これは信頼性関数として知られている。 我々は、古典的な通信コストがあまり高くない場合の信頼性関数の正確な公式を、臨界値以下で決定した。 これにより、信頼関数の式は、この量の変換として表されるので、チャネルのサンドイッチされたR\enyi相互情報の1から2への相互情報の操作的解釈を初めて得ることができる。 導出では,チャネルの有限個のコピーをシミュレーションするための達成可能性も得られたが,これは現実的な意義である。

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