論文の概要: On Simultaneous Information and Energy Transmission through Quantum
Channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13691v3
- Date: Fri, 13 Oct 2023 10:44:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-17 01:14:43.816574
- Title: On Simultaneous Information and Energy Transmission through Quantum
Channels
- Title(参考訳): 量子チャネルによる情報とエネルギーの同時伝送について
- Authors: Bishal Kumar Das, Lav R. Varshney, Vaibhav Madhok
- Abstract要約: 量子チャネルのキャパシティ・パワー関数は、非アシストプロトコルとプライベートプロトコルの両方において、凹凸であることを示す。
いくつかの標準チャネルモデルに対して,これらの特性を数値的に示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.293733942245154
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The optimal rate at which information can be sent through a quantum channel
when the transmitted signal must simultaneously carry some minimum amount of
energy is characterized. To do so, we introduce the quantum-classical analogue
of the capacity-power function and generalize results in classical information
theory for transmitting classical information through noisy channels. We show
that the capacity-power function for a quantum channel, for both unassisted and
private protocol, is concave and also prove additivity for unentangled and
uncorrelated ensembles of input signals. This implies we do not need
regularized formulas for calculation. We numerically demonstrate these
properties for some standard channel models. We obtain analytical expressions
for the capacity-power function for the case of noiseless channels using
properties of random quantum states and concentration phenomenon in large
Hilbert spaces.
- Abstract(参考訳): 送信信号が最小限のエネルギーを同時に持たなければならない場合に、量子チャネルを介して情報を送信できる最適なレートを特徴付ける。
そこで我々は,キャパシティ・パワー関数の量子古典的アナログを導入し,古典情報理論におけるノイズチャネルを通じて古典情報を伝達する結果を一般化する。
量子チャネルのキャパシティ・パワー関数は、非アシストプロトコルとプライベートプロトコルの両方で共役であり、入力信号のアンサンブルと無相関なアンサンブルの加算性も証明している。
これは、計算に正規化公式は必要ないことを意味する。
いくつかの標準チャネルモデルに対して,これらの特性を数値的に示す。
本研究では、ランダム量子状態の性質と大きなヒルベルト空間における集中現象を用いて、無ノイズチャネルの場合の容量-パワー関数の解析式を得る。
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