論文の概要: The platypus of the quantum channel zoo
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.08380v1
- Date: Wed, 16 Feb 2022 23:54:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 16:19:49.005296
- Title: The platypus of the quantum channel zoo
- Title(参考訳): 量子チャネル動物園のプラティプス
- Authors: Felix Leditzky and Debbie Leung and Vikesh Siddhu and Graeme Smith and
John A. Smolin
- Abstract要約: 我々は、エキゾチックな量子情報理論を持つ量子チャネルの簡単なファミリーについて研究する。
簡単な分解可能なチャネルと完全に使用不能なキュービットチャネルとを混在させることにより直感的にクトリット〜クトリットチャネルを得る。
共用論文では、量子情報を共同で伝送する際の重付加性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.4245398967236
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding quantum channels and the strange behavior of their capacities
is a key objective of quantum information theory. Here we study a remarkably
simple, low-dimensional, single-parameter family of quantum channels with
exotic quantum information-theoretic features. As the simplest example from
this family, we focus on a qutrit-to-qutrit channel that is intuitively
obtained by hybridizing together a simple degradable channel and a completely
useless qubit channel. Such hybridizing makes this channel's capacities behave
in a variety of interesting ways. For instance, the private and classical
capacity of this channel coincide and can be explicitly calculated, even though
the channel does not belong to any class for which the underlying information
quantities are known to be additive. Moreover, the quantum capacity of the
channel can be computed explicitly, given a clear and compelling conjecture is
true. This "spin alignment conjecture", which may be of independent interest,
is proved in certain special cases and additional numerical evidence for its
validity is provided. Finally, we generalize the qutrit channel in two ways,
and the resulting channels and their capacities display similarly rich
behavior. In a companion paper, we further show that the qutrit channel
demonstrates superadditivity when transmitting quantum information jointly with
a variety of assisting channels, in a manner unknown before.
- Abstract(参考訳): 量子チャネルとそれらの容量の奇妙な振る舞いを理解することは、量子情報理論の重要な目的である。
ここでは、エキゾチックな量子情報理論を持つ、驚くほど単純で低次元の単一パラメータの量子チャネル群について研究する。
このファミリーの最も単純な例は、単純な分解可能なチャンネルと全く役に立たないqubitチャンネルをハイブリッド化して直感的に得られるqutrit-to-qutritチャネルである。
このようなハイブリッド化は、チャネルの容量を様々な興味深い方法で振る舞う。
例えば、このチャネルのプライベートな容量と古典的な容量は一致し、そのチャネルは、基礎となる情報量が付加物であることが分かっているいかなるクラスにも属さないにもかかわらず、明示的に計算することができる。
さらに、明快で説得力のある予想が成り立つと、チャネルの量子容量を明示的に計算することができる。
この「スピンアライメント予想」は独立した興味を持つかもしれないが、特定の特別なケースで証明され、その妥当性に関する追加の数値的証拠が提供される。
最後に、qutritチャネルを2つの方法で一般化し、得られたチャネルとそのキャパシティも同様にリッチな振る舞いを示す。
共役論文では,様々な補助チャネルと共同で量子情報を伝送する際に,量子チャネルが過剰添加性を示すことを示す。
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