論文の概要: What exactly does Bekenstein bound?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.07436v2
• Date: Thu, 23 May 2024 00:56:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-26 20:52:56.249853
• Title: What exactly does Bekenstein bound?
• Title（参考訳）: Bekensteinは一体何に縛られているのか?
• Authors: Patrick Hayden, Jinzhao Wang,
• Abstract要約: ウンルーチャネルの古典的および量子的容量は、復号器ボブに関連するベッケンシュタイン境界に従うことを示す。 古典ビットや量子ビットとは異なり、ゼロビットとその関連する情報処理能力は一般にベーケンシュタイン境界に制約されない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6906005491572401
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Bekenstein bound posits a maximum entropy for matter with finite energy confined to a spatial region. It is often interpreted as a fundamental limit on the information that can be stored by physical objects. In this work, we test this interpretation by asking whether the Bekenstein bound imposes constraints on a channel's communication capacity, a context in which information can be given a mathematically rigorous and operationally meaningful definition. We study specifically the \emph{Unruh channel} that describes a stationary Alice exciting different species of free scalar fields to send information to an accelerating Bob, who is confined to a Rindler wedge and exposed to the noise of Unruh radiation. We show that the classical and quantum capacities of the Unruh channel obey the Bekenstein bound that pertains to the decoder Bob. In contrast, even at high temperatures, the Unruh channel can transmit a significant number of \emph{zero-bits}, which are quantum communication resources that can be used for quantum identification and many other primitive protocols. Therefore, unlike classical bits and qubits, zero-bits and their associated information processing capability are generally not constrained by the Bekenstein bound. However, we further show that when both the encoder and the decoder are restricted, the Bekenstein bound does constrain the channel capacities, including the zero-bit capacity.
• Abstract（参考訳）: ベッケンシュタイン境界は、空間領域に制限された有限エネルギーを持つ物質に対する最大エントロピーを仮定する。 これはしばしば、物理的オブジェクトに格納できる情報の基本的な制限として解釈される。 本研究では,ベケンシュタイン境界がチャネルの通信容量に制約を課すかどうかを問うことで,この解釈を検証する。 我々は, リンドラーのくさびに閉じ込められ, ウンルー放射の騒音にさらされているボブに情報を送るために, 定在的なアリスエキサイティングな自由スカラー場を記述した 'emph{Unruh channel} を特に研究した。 ウンルーチャネルの古典的および量子的容量は、復号器ボブに関連するベッケンシュタイン境界に従うことを示す。 対照的に、Unruhチャネルは高温でも相当数の 'emph{zero-bits} を送信でき、量子識別やその他のプリミティブプロトコルに使用できる量子通信資源である。 したがって、古典ビットや量子ビットとは異なり、ゼロビットとその関連する情報処理能力は一般にベッケンシュタイン境界に制約されない。 しかし、エンコーダとデコーダの両方が制限されると、ベケンシュタイン境界はゼロビット容量を含むチャネル容量を制約する。

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