論文の概要: An operational definition of quantum information scrambling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11619v1
- Date: Mon, 18 Dec 2023 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-20 18:09:43.695220
- Title: An operational definition of quantum information scrambling
- Title(参考訳): 量子情報スクランブルの操作的定義
- Authors: Gabriele Lo Monaco, Luca Innocenti, Dario Cilluffo, Diana A. Chisholm,
Salvatore Lorenzo and G. Massimo Palma
- Abstract要約: 量子情報スクランブル(QIS)は、いくつかの量子系の特徴である。
本稿では,QISの定式化に基づく量子状態の量子化に基づく新しい計算効率のQIS量化器を提案する。
等尺的量子進化によって引き起こされるQISの度合いを反映した最適推定確率が、アクセス可能な最小情報に直接接続されていることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum information scrambling (QIS) is a characteristic feature of several
quantum systems, ranging from black holes to quantum communication networks.
While accurately quantifying QIS is crucial to understanding many such
phenomena, common approaches based on the tripartite information have
limitations due to the accessibility issues of quantum mutual information, and
do not always properly take into consideration the dependence on the encoding
input basis. To address these issues, we propose a novel and computationally
efficient QIS quantifier, based on a formulation of QIS in terms of quantum
state discrimination. We show that the optimal guessing probability, which
reflects the degree of QIS induced by an isometric quantum evolution, is
directly connected to the accessible min-information, a generalized channel
capacity based on conditional min-entropy, which can be cast as a convex
program and thus computed efficiently. By applying our proposal to a range of
examples with increasing complexity, we illustrate its ability to capture the
multifaceted nature of QIS in all its intricacy.
- Abstract(参考訳): 量子情報スクランブル(QIS)は、ブラックホールから量子通信ネットワークまで、いくつかの量子システムの特徴である。
QISの正確な定量化は多くの現象を理解するために重要であるが、三部情報に基づく共通アプローチは、量子相互情報のアクセシビリティの問題による制限があり、符号化入力ベースへの依存を常に適切に考慮していない。
これらの問題に対処するために、量子状態の識別の観点からのQISの定式化に基づく、新しい計算効率の高いQIS量化器を提案する。
等尺的量子進化によって引き起こされるQISの度合いを反映した最適推定確率は、コンベックスプログラムとしてキャストされ、効率的に計算できる条件最小エントロピーに基づく一般化チャネル容量である、アクセス可能な最小情報に直接接続されていることを示す。
複雑性が増大する様々な事例に本提案を適用することで,QISの多面的性質を,その複雑さをすべて捉えることができることを示す。
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