論文の概要: The superadditivity effects of quantum capacity decrease with the
dimension for qudit depolarizing channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10132v1
- Date: Tue, 24 Jan 2023 16:54:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 12:56:56.951133
- Title: The superadditivity effects of quantum capacity decrease with the
dimension for qudit depolarizing channels
- Title（参考訳）: qudit脱分極チャネルの次元による量子容量減少の超加法的効果
- Authors: Josu Etxezarreta Martinez, Antonio deMarti iOlius and Pedro M. Crespo
- Abstract要約: 本研究では,Qudit脱分極チャネルの量子容量の利得が考慮されたシステムの次元とどのように関係するかを考察する。
偏極ノイズを経験する高次元キューディットを考えると、チャネルのコヒーレント情報は達成可能な速度であるだけでなく、本質的に任意の量子ブロック符号に対して可能な最大速度である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3222802562733786
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum channel capacity is a fundamental quantity in order to understand how
good can quantum information be transmitted or corrected when subjected to
noise. However, it is generally not known how to compute such quantities, since
the quantum channel coherent information is not additive for all channels,
implying that it must be maximized over an unbounded number of channel uses.
This leads to the phenomenon known as superadditivity, which refers to the fact
that the regularized coherent information of $n$ channel uses exceeds one-shot
coherent information. In this letter, we study how the gain in quantum capacity
of qudit depolarizing channels relates to the dimension of the systems
considered. We make use of an argument based on the no-cloning bound in order
to proof that the possible superaditive effects decrease as a function of the
dimension for such family of channels. In addition, we prove that the capacity
of the qudit depolarizing channel coincides with the coherent information when
$d\rightarrow\infty$. We conclude that when high dimensional qudits
experiencing depolarizing noise are considered, the coherent information of the
channel is not only an achievable rate but essentially the maximum possible
rate for any quantum block code.
- Abstract（参考訳）: 量子チャネル容量 (quantum channel capacity) は、ノイズを受ける際に量子情報をどのように送信または修正できるかを理解するための基本的な量である。
しかし、量子チャネルコヒーレント情報は全てのチャネルに対して加法的ではないため、そのような量を計算する方法は一般には知られていない。
これは超加法的現象(superadditivity)と呼ばれ、n$チャンネルの正規化コヒーレント情報が1ショットコヒーレント情報を超えるという事実を指す。
本稿では,Qudit脱分極チャネルの量子容量の利得が考慮される系の次元とどのように関係するかを考察する。
我々は、そのようなチャネルの族に対する次元の関数として、可能な超定型効果が減少することを示すために、非閉包境界に基づく議論を利用する。
さらに、qudit脱分極チャネルの容量が$d\rightarrow\infty$のコヒーレント情報と一致することを証明している。
偏極ノイズを経験する高次元キューディットを考えると、チャネルのコヒーレント情報は達成可能な速度であるだけでなく、本質的に任意の量子ブロック符号に対して可能な最大速度である。
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