論文の概要: Postselected communication over quantum channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02583v2
• Date: Thu, 21 Mar 2024 16:01:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-22 20:19:41.827810
• Title: Postselected communication over quantum channels
• Title（参考訳）: 量子チャネル上でのポストセレクト通信
• Authors: Kaiyuan Ji, Bartosz Regula, Mark M. Wilde,
• Abstract要約: 本稿では,受信者が追加で不確定な測定結果を許容する通信シナリオについて考察する。 我々は,絡み合い支援の設定において,選択された能力の正確なシングルレター特性を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.481985817302898
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The single-letter characterisation of the entanglement-assisted capacity of a quantum channel is one of the seminal results of quantum information theory. In this paper, we consider a modified communication scenario in which the receiver is allowed an additional, `inconclusive' measurement outcome, and we employ an error metric given by the error probability in decoding the transmitted message conditioned on a conclusive measurement result. We call this setting postselected communication and the ensuing highest achievable rates the postselected capacities. Here, we provide a precise single-letter characterisation of postselected capacities in the setting of entanglement assistance as well as the more general nonsignalling assistance, establishing that they are both equal to the channel's projective mutual information -- a variant of mutual information based on the Hilbert projective metric. We do so by establishing bounds on the one-shot postselected capacities, with a lower bound that makes use of a postselected teleportation protocol and an upper bound in terms of the postselected hypothesis testing relative entropy. As such, we obtain fundamental limits on a channel's ability to communicate even when this strong resource of postselection is allowed, implying limitations on communication even when the receiver has access to postselected closed timelike curves.
• Abstract（参考訳）: 量子チャネルの絡み合い支援能力のシングルレター特性化は、量子情報理論のセミナルな結果の1つである。 本稿では,受信側が付加的な「決定不能」測定結果を許容する通信シナリオを考察し,決定的な測定結果に条件付き送信メッセージの復号時にエラー確率によって与えられる誤差メトリクスを用いる。 我々は、この設定されたポストセレクト通信と、続く最も達成可能なレートをポストセレクトキャパシティと呼ぶ。 本稿では,Hilbert射影距離に基づく相互情報の変種であるチャネルの射影的相互情報に等しいことを示すとともに,絡み合い支援の設定におけるポストセレクトキャパシティの正確なシングルレター特性と,より一般的な非シグナリング支援を提供する。 提案手法では,1ショットのポスト選択能力に,ポスト選択テレポーテーションプロトコルを用いた下位境界と,ポスト選択仮説テスト相対エントロピーによる上限を定めている。 そのため、この強力な選択資源が許された場合でも、チャンネルの通信能力に基本的な制限が与えられ、受信側がポスト選択された閉時間曲線にアクセスしても、通信に制限が生じる。

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