論文の概要: Exact solution for the quantum and private capacities of bosonic dephasing channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.05736v1
• Date: Wed, 11 May 2022 19:12:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-13 12:22:24.155913
• Title: Exact solution for the quantum and private capacities of bosonic dephasing channels
• Title（参考訳）: ボソニック分解チャネルの量子容量とプライベート容量の厳密解
• Authors: Ludovico Lami, Mark M. Wilde
• Abstract要約: ボソニックデファスティングチャネルの量子、プライベート、双方向アシスト量子、シークレットキー容量を、初めて正確に計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.721615285883425
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The capacities of noisy quantum channels capture the ultimate rates of information transmission across quantum communication lines, and the quantum capacity plays a key role in determining the overhead of fault-tolerant quantum computation platforms. In the case of bosonic systems, central to many applications, no closed formulas for these capacities were known for bosonic dephasing channels, a key class of non-Gaussian channels modelling, e.g., noise affecting superconducting circuits or fiber-optic communication channels. Here we provide the first exact calculation of the quantum, private, two-way assisted quantum, and secret-key agreement capacities of all bosonic dephasing channels. We prove that that they are equal to the relative entropy of the distribution underlying the channel to the uniform distribution. Our result solves a problem that has been open for over a decade, having been posed originally by [Jiang & Chen, Quantum and Nonlinear Optics 244, 2010].
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い量子チャネルの容量は、量子通信回線間での情報伝達の究極の速度を捉え、量子容量はフォールトトレラントな量子計算プラットフォームのオーバーヘッドを決定する上で重要な役割を果たす。 多くの応用の中心となるボソニック系では、超伝導回路や光ファイバー通信チャネルに影響を及ぼすノイズをモデル化する非ガウスチャネルの重要なクラスであるボソニックデファッシングチャネルでは、これらのキャパシティの閉じた公式は知られていなかった。 ここでは、全てのボソニックデファスティングチャネルの量子、プライベート、双方向の補助量子、および秘密鍵合意容量を、初めて正確に計算する。 それらの分布が一様分布に対するチャネルの基礎となる分布の相対エントロピーに等しいことが証明される。 この結果は,[jiang & chen, quantum and nonlinear optics 244, 2010]が提唱した,10年以上にわたって開かれてきた問題を解くものだ。

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