論文の概要: Entropic and operational characterizations of dynamic quantum resources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.06906v4
- Date: Thu, 25 Jul 2024 17:43:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-26 20:16:16.390845
- Title: Entropic and operational characterizations of dynamic quantum resources
- Title（参考訳）: 動的量子資源のエントロピー的および操作的特性
- Authors: Kaiyuan Ji, Eric Chitambar,
- Abstract要約: 一般閉および凸量子資源理論を特徴付ける新しい方法を提案する。
本稿では, 量子条件最小エントロピーの資源論的一般化を提案する。
通信課題における自由チャネルに対するチャネルの運用上の優位性として,適切に定義されたロバスト性に基づく通信路の計測が可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2074558838636262
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We provide new methods for characterizing general closed and convex quantum resource theories, including dynamic ones, based on entropic concepts and operational tasks. We propose a resource-theoretic generalization of the quantum conditional min-entropy, termed the free conditional min-entropy (FCME), in the sense that it quantifies an observer's ``subjective'' degree of uncertainty about a quantum system given that the observer's information processing is limited to free operations of the resource theory. This generalized concept gives rise to a complete set of entropic conditions for free convertibility between quantum states or channels in any closed and convex quantum resource theory. It also provides an information-theoretic interpretation for the resource global robustness of a state or a channel in terms of a mutual-information-like quantity derived from the FCME. Apart from this entropic approach, we also characterize dynamic resources by analyzing their performance in operational tasks. Based on such tasks, we construct operationally meaningful and complete sets of resource monotones, which enable faithful tests of free convertibility between quantum channels. Finally, we show that every well-defined robustness-based measure of a channel can be interpreted as an operational advantage of the channel over free channels in a communication task.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,エントロピーの概念と運用タスクに基づいて,量子資源理論の一般化と量子資源理論のダイナミックな特徴付けを行う新しい手法を提案する。
本稿では,自由条件最小エントロピー(FCME)と呼ばれる量子条件最小エントロピーの資源理論的一般化を提案し,観測者の情報処理が資源理論の自由操作に限定されていることから,観測者の「主観的」な量子系に対する不確実性の度合いを定量化する。
この一般化された概念は、任意の閉および凸量子資源理論における量子状態またはチャネル間の自由可換性のための完全なエントロピー条件をもたらす。
また、FCMEから派生した相互情報のような量の観点から、状態やチャネルのリソースのグローバルロバスト性に関する情報理論的な解釈を提供する。
このエントロピー的アプローチとは別に、運用タスクのパフォーマンスを解析することで、動的リソースを特徴付ける。
このようなタスクに基づいて、我々は、量子チャネル間の自由可換性の忠実なテストを可能にする、運用上有意義で完全なリソース単調なセットを構築する。
最後に, 通信課題における自由チャネルに対するチャネルの操作上の優位性として, 適切に定義されたロバスト性に基づくチャンネルの計測が可能であることを示す。
関連論文リスト
- Inevitable Negativity: Additivity Commands Negative Quantum Channel Entropy [2.7961972519572442]
量子チャネルは、量子情報理論に不可欠な幅広い操作のスペクトルを表す。
本稿では,古典チャネルと量子チャネルの両方における不確実性を評価するための厳密な枠組みを確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-19T20:33:17Z) - Separable Power of Classical and Quantum Learning Protocols Through the Lens of No-Free-Lunch Theorem [70.42372213666553]
No-Free-Lunch(NFL)定理は、最適化プロセスに関係なく問題とデータ非依存の一般化誤差を定量化する。
我々は、様々な量子学習アルゴリズムを、特定の観測可能条件下で量子力学を学習するために設計された3つの学習プロトコルに分類する。
得られたNFL定理は, CLC-LP, ReQu-LP, Qu-LPにまたがるサンプルの複雑性を2次的に低減することを示した。
この性能差は、非直交量子状態のグローバル位相に関する情報を間接的に活用するために、量子関連学習プロトコルのユニークな能力に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-12T09:05:13Z) - Quantum Semantic Communications for Resource-Efficient Quantum Networking [52.3355619190963]
本稿では、量子機械学習と量子意味表現の進歩を活かした新しい量子意味通信(QSC)フレームワークを提案する。
提案手法は,高い量子セマンティック忠実度を達成しつつ,必要な量子通信資源の約50～75%の削減を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T03:49:19Z) - Quantum Dynamical Resource Theory under Resource Non-increasing
Framework [0.0]
静的コヒーレンス資源理論における最大非コヒーレント演算(MIO)と非コヒーレント演算(IO)は動的コヒーレンスという意味で自由であることを示す。
また, 振幅減衰チャネルの解析計算を行い, 簡便な測定方法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-13T04:19:01Z) - Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding [58.720142291102135]
我々は、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。
我々の定式化は、連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T12:56:01Z) - Extendibility limits the performance of quantum processors [5.949779668853555]
我々は、与えられた量子状態における量子エンタングルメントを複数のパーティに拡張できないことに関連する、拡張不可能性の資源理論を紹介する。
我々は、任意の量子チャネルを有限個の回数で利用することにより、量子通信や絡み合い保存が可能な速度の非漸近上界を導出する。
得られた境界は、脱分極チャネルと消去チャネルの両方に対する量子通信の既知境界よりもかなり厳密であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-06T14:17:08Z) - Quantum communication complexity beyond Bell nonlocality [87.70068711362255]
効率的な分散コンピューティングは、リソース要求タスクを解決するためのスケーラブルな戦略を提供する。
量子リソースはこのタスクに適しており、古典的手法よりも優れた明確な戦略を提供する。
我々は,ベルのような不等式に,新たなコミュニケーション複雑性タスクのクラスを関連付けることができることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-11T18:00:09Z) - Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected
regime [77.34726150561087]
量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。
量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z) - One-shot dynamical resource theory [16.046979670252814]
資源の単一コピーによる1ショットの蒸留・希釈作業について検討する。
単一チャネルや純粋状態準備チャネルの任意のターゲットに対して、任意のリソースとターゲットを変換するレートの上下境界を決定する普遍的な戦略を確立する。
この結果は、量子通信、フォールトトレラント量子コンピューティング、量子熱力学に応用可能な一般的な動的資源理論に適用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-04T18:57:42Z) - One-Shot Manipulation of Dynamical Quantum Resources [0.0]
我々は,動的量子資源のワンショット変換を資源量化器の観点から特徴付ける統一的なフレームワークを開発した。
我々のフレームワークは量子チャネルとして表されるすべての動的リソースを含んでいる。
我々は、我々の条件が重要な理論の幅広いクラスに必要で十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-03T19:09:14Z) - Entanglement transfer, accumulation and retrieval via quantum-walk-based
qubit-qudit dynamics [50.591267188664666]
高次元システムにおける量子相関の生成と制御は、現在の量子技術の展望において大きな課題である。
本稿では,量子ウォークに基づく移動・蓄積機構により,$d$次元システムの絡み合った状態が得られるプロトコルを提案する。
特に、情報を軌道角運動量と単一光子の偏光度にエンコードするフォトニック実装について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-14T14:33:34Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。