論文の概要: Delocalized and Dynamical Catalytic Randomness and Information Flow

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.11469v1
• Date: Thu, 23 Jun 2022 03:27:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 07:12:28.695869
• Title: Delocalized and Dynamical Catalytic Randomness and Information Flow
• Title（参考訳）: 局所的・動的触媒的ランダム性と情報フロー
• Authors: Seok Hyung Lie, Hyunseok Jeong
• Abstract要約: 触媒量子ランダム性の理論を非局在化および動的設定に一般化する。 従来の情報はそのソースや周囲のコンテキストを変更することなく、常にソースから拡散することができることを示す。 セマンティック情報の利用は,部分的枯渇した情報ソースの利用と等価であると主張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We generalize the theory of catalytic quantum randomness to delocalized and dynamical settings. First, we expand the resource theory of randomness (RTR) by calculating the amount of entropy catalytically extractable from a correlated or dynamical randomness source. In doing so, we show that no entropy can be catalytically extracted when one cannot implement local projective measurement on randomness source without altering its state. The RTR, as an archetype of the `concave' resource theory, is complementary to the convex resource theories in which the amount of randomness required to erase the resource is a resource measure. As an application, we prove that quantum operation cannot be hidden in correlation between two parties without using randomness, which is the dynamical generalization of the no-hiding theorem. Second, we study the physical properties of information flow. Popularized quotes like "information is physical" or "it from bit" suggest the matter-like picture of information that can travel with the definite direction while leaving detectable traces on its region of departure. To examine the validity of this picture, we focus on that catalysis of randomness models directional flow of information with the distinguished source and recipient. We show that classical information can always spread from its source without altering its source or its surrounding context, like an immaterial entity, while quantum information cannot. We suggest an approach to formal definition of semantic quantum information and claim that utilizing semantic information is equivalent to using a partially depleted information source. By doing so, we unify the utilization of semantic and non-semantic quantum information and conclude that one can always extract more information from an incompletely depleted classical randomness source, but it is not possible for quantum randomness sources.
• Abstract（参考訳）: 触媒量子ランダム性の理論を非局在化および動的設定に一般化する。 まず, 相関あるいは動的ランダム性源から触媒的に抽出可能なエントロピーの量を計算し, ランダム性資源理論(rtr)を拡張する。 そこで本研究では,ランダムネス源の局所射影計測をその状態を変えずに実施できない場合,エントロピーを触媒的に抽出することはできないことを示す。 RTRは「コンケーブ」資源理論の原型であり、資源を消去するのに必要となるランダム性の量が資源測度である凸資源理論を補完するものである。 応用として、非隠れ定理の動的一般化であるランダムネスを使わずに、量子演算を両者の相関関係に隠すことはできないことを証明する。 次に,情報フローの物理的特性について検討する。 情報(information is physical)"や"it from bit"(it from bit)といった一般的な引用は、特定の方向を移動しながら、検出可能な痕跡をその出発領域に残しながら、物質のような情報像を示唆している。 本研究の妥当性を検討するために,ランダム性モデルと識別元と受信元との方向的情報フローの触媒特性について検討する。 古典情報は、量子情報では不可能であるのに対して、情報源やその周囲の文脈を変更することなく、常にその情報源から拡散できることを示す。 本稿では,意味的量子情報の形式的定義へのアプローチを提案し,意味的情報の利用は部分的欠落した情報ソースの使用と等価であると主張する。 これにより、意味的および非意味的量子情報の利用を統一し、不完全な古典的ランダム性源から常により多くの情報を抽出できると結論付けるが、量子ランダム性源では不可能である。

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