論文の概要: On Simultaneous Information and Energy Transmission through Quantum Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13691v6
• Date: Tue, 30 Jul 2024 05:04:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-31 22:49:41.785937
• Title: On Simultaneous Information and Energy Transmission through Quantum Channels
• Title（参考訳）: 量子チャネルを介した情報・エネルギー同時伝送について
• Authors: Bishal Kumar Das, Lav R. Varshney, Vaibhav Madhok,
• Abstract要約: 本稿では,キャパシティ・パワー関数の量子古典的類似点を紹介する。 我々は、ノイズチャネルを介して古典情報を伝達するための古典情報理論で結果を一般化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.387256204743407
• 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 classical-quantum channel, for both unassisted and private protocol, is concave and also prove additivity for unentangled and uncorrelated ensembles of input signals for such channels. This implies we do not need regularized formulas for calculation. We show these properties also hold for all noiseless channels when we restrict the set of input states to be pure quantum states. For general channels, we find that the capacity-power function is piece-wise concave. We give an elegant visual proof for this supported by numerical simulations. We connect channel capacity and properties of random quantum states. In particular, we obtain analytical expressions for the capacity-power function for the case of noiseless channels using properties of random quantum states under an energy constraint and concentration phenomena in large Hilbert spaces.
• Abstract（参考訳）: 送信された信号が同時に最小限のエネルギーを輸送しなければならない場合に、情報を量子チャネルを介して送信できる最適な速度が特徴付けられる。 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。 古典的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共役であり、また、そのようなチャネルに対する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、計算に正規化された公式は必要ないことを意味する。 これらの性質は、入力状態の集合を純粋量子状態に制限する場合に、すべてのノイズのないチャネルを保持できることを示す。 一般的なチャネルでは、キャパシティ・パワー関数は断片的凹凸である。 我々はこれを数値シミュレーションで裏付けるエレガントな視覚的証明を与える。 ランダム量子状態のチャネル容量と特性を結合する。 特に、エネルギー制約下でのランダムな量子状態の性質と大きなヒルベルト空間における濃度現象を用いて、ノイズレスチャネルの場合のキャパシティ・パワー関数の解析式を得る。

関連論文リスト

• The multimode conditional quantum Entropy Power Inequality and the squashed entanglement of the extreme multimode bosonic Gaussian channels [53.253900735220796]
  不等式はボゾン量子モードの最も一般的な線形混合の出力の最小条件フォン・ノイマンエントロピーを決定する。 ボソニック量子系は、量子状態における電磁放射の数学的モデルを構成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-18T13:59:50Z)
• Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
  本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。 我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。 これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z)
• Information capacity analysis of fully correlated multi-level amplitude damping channels [0.9790236766474201]
  クエットチャネルであるマルチレベル振幅減衰チャンネルの最も単純な部材の情報容量について検討する。 単発古典的容量の上界を見つけ、特定の種類の写像に関連する量子容量を計算する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-08T06:10:56Z)
• Correlation measures of a quantum state and information characteristics of a quantum channel [0.0]
  両部量子状態の基本相関測度と量子チャネルの基本情報特性の相互関係を考察する。 無限双極子系における(最適化されていない、最適化されていない)量子不協和の性質について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-11T17:58:13Z)
• Exact solution for the quantum and private capacities of bosonic dephasing channels [10.787390511207686]
  ボソニックデファスティングチャネルの量子、プライベート、双方向アシスト量子、シークレットキー容量を、初めて正確に計算する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-11T19:12:12Z)
• Reliable Simulation of Quantum Channels: the Error Exponent [5.8303977553652]
  指数収束の最適速度を特徴付ける量子チャネルシミュレーションの誤差指数について検討する。 有限ブロック長設定における量子チャネルシミュレーションの達成可能性を得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-08T18:55:54Z)
• Detecting positive quantum capacities of quantum channels [9.054540533394926]
  ノイズの多い量子チャネルは、非ゼロレートで確実に量子情報を送信するために使用することができる。 これは、チャネルの非有界な数のコピーに対して、チャネルのコヒーレントな情報の計算を必要とするためである。 入力,出力,環境空間の相対的サイズに,チャネルが情報を伝達する能力が密接に関連していることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-13T14:26:45Z)
• The Hintons in your Neural Network: a Quantum Field Theory View of Deep Learning [84.33745072274942]
  線形および非線形の層をユニタリ量子ゲートとして表現する方法を示し、量子モデルの基本的な励起を粒子として解釈する。 ニューラルネットワークの研究のための新しい視点と技術を開くことに加えて、量子定式化は光量子コンピューティングに適している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-08T17:24:29Z)
• Coherent control and distinguishability of quantum channels via PBS-diagrams [59.94347858883343]
  我々は、偏光ビームスプリッタ(PBS)を含む実用的な量子光学装置にインスパイアされた一般的な量子チャネルのコヒーレント制御のためのグラフィカル言語を導入する。 我々は、コヒーレント制御下での量子チャネルの忠実な表現に向けて、様々なコヒーレント制御コンテキストにおける浄化チャネルの観測等価性を特徴付ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-02T22:56:25Z)
• Quantum Channel State Masking [78.7611537027573]
  量子状態に依存する量子チャネル上の通信は、エンコーダがチャネル側情報(CSI)を有しており、デコーダから量子チャネル状態に関する情報を隠蔽する必要があるときに考慮される。 絡み合い支援マスキング均等領域に対して完全な特徴づけが確立され、補助のない量子キャパシティ推論関数に対して正規化公式が与えられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-10T16:18:03Z)
• Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States [67.12391801199688]
  容量は強い逆特性を満たすことが示され、この公式は達成可能な通信速度と達成不可能な通信速度の間の鋭い分割線として機能する。 例として、興味のある様々な量子チャネルの古典的な容量を解析的に導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-07T01:49:31Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。