論文の概要: Advantage of Qubit Communication Over The C-bit in Multiple Access Channel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.17263v1
• Date: Fri, 29 Sep 2023 14:15:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-02 13:34:36.266455
• Title: Advantage of Qubit Communication Over The C-bit in Multiple Access Channel
• Title（参考訳）: マルチアクセスチャネルにおけるCビット上のクビット通信の利点
• Authors: Ananya Chakraborty, Sahil Gopalkrishna Naik, Edwin Peter Lobo, Ram Krishna Patra, Samrat Sen, Mir Alimuddin, Amit Mukherjee, Manik Banik
• Abstract要約: Holevoによる有名なno-go定理は、送信者と受信者の間で絡み合いが共有されない場合、個々の量子システムの情報容量を制限する。 マルチ・アクセス・チャネル(MAC)を含むネットワーク通信のシナリオにおいて、そのような不要な結果が真ではないことを示す。 通信量子系が古典的手法よりも有利であることが証明されたMACシミュレーションタスクの様々な例を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The celebrated no-go theorem by Holevo limits the information capacity of an individual quantum system when no entanglement is shared between the sender and receiver. A recently extended version of this theorem by Frenkel \& Weiner imposes even a stricter embargo on communication utilities of a quantum system. Specifically, in point-to-point information transmission scenario, it proves that any input-output correlation achievable with an n-level quantum system can also be achieved with an n-state classical object provided the communication lines are assisted with classical correlations only. In this work, we show that such a no-go result does not hold true in network communication scenario involving multiple access channel (MAC), where several independent senders aim to transmit messages to a single receiver. We present various instances of MAC simulation tasks wherein communicating quantum systems prove to be advantageous over their classical counterparts, even when classical channels are augmented with unlimited shared randomness across different configurations. We also identify the foundational linchpins underlying the quantum advantages, which paves the way for several other quantum benefits in network communication scenarios.
• Abstract（参考訳）: Holevoによる有名なno-go定理は、送信者と受信者の間で絡み合いが共有されない場合、個々の量子システムの情報容量を制限する。 Frenkel \& Weiner による最近拡張されたこの定理は、量子システムの通信ユーティリティにさらに厳密な制限を課している。 具体的には、ポイント・ツー・ポイント情報伝達のシナリオにおいて、nレベル量子システムと達成可能な入出力相関は、通信線が古典的相関のみを補助する n 状態の古典的オブジェクトでも達成可能であることを証明している。 本研究では、複数の独立した送信者が1つの受信機にメッセージを送信するという、MAC(Multiple Access Channel)を含むネットワーク通信のシナリオにおいて、そのようなNo-go結果が当てはまらないことを示す。 古典的チャネルが異なる構成で無限に共有されたランダム性で拡張されている場合でも、量子システム間の通信が古典的システムよりも有利であることが証明されるmacシミュレーションタスクの様々な例を示す。 また、ネットワーク通信シナリオにおける他の量子的利点の道を開いた量子アドバンテージの基礎となるリンチピンを同定する。

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