論文の概要: Fundamental limitations on the recoverability of quantum processes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.12947v1
• Date: Tue, 19 Mar 2024 17:50:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-20 13:14:11.348401
• Title: Fundamental limitations on the recoverability of quantum processes
• Title（参考訳）: 量子過程の回復可能性に関する基礎的限界
• Authors: Sohail, Vivek Pandey, Uttam Singh, Siddhartha Das,
• Abstract要約: 我々は、任意の量子スーパーチャネルの作用の下で、量子チャネルの量子相対エントロピーの単調性不等式を強化することにより、量子チャネルのデータ処理の不等式を洗練する。 我々は、任意の量子チャネルのエントロピーが非減少する作用の下で、量子サブユニットチャネルの量子スーパーチャネルアナログであるように見える量子スーパーチャネルのクラスを同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6990493129893111
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum information processing and computing tasks can be understood as quantum networks, comprising quantum states and channels and possible physical transformations on them. It is hence pertinent to estimate the change in informational content of quantum processes due to physical transformations they undergo. The physical transformations of quantum states are described by quantum channels, while the transformations of quantum channels are described by quantum superchannels. In this work, we determine fundamental limitations on how well can the physical transformation on quantum channels be undone or reversed, which are of crucial interest to design and benchmark quantum information and computation devices. In particular, we refine the quantum data processing inequality for quantum channels by strengthening the monotonicity inequality of quantum relative entropy of quantum channels under the action of an arbitrary quantum superchannel. We identify a class of quantum superchannels, which appears to be quantum superchannel analogue of quantum subunital channels, under the action of which the entropy of an arbitrary quantum channel is nondecreasing.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理と計算タスクは量子ネットワークとして理解でき、量子状態とチャネルとそれら上の物理的変換が可能である。 したがって、量子プロセスの物理的変換による情報内容の変化を見積もることが重要となる。 量子状態の物理的変換は量子チャネルによって記述され、量子チャネルの変換は量子スーパーチャネルによって記述される。 本研究は,量子チャネルの物理変換の解離や逆転が,量子情報や計算装置の設計およびベンチマークにおいて重要な関心事である,という基本的な制約を決定するものである。 特に、任意の量子超チャネルの作用の下で量子チャネルの量子相対エントロピーの単調性不等式を強化することにより、量子チャネルの量子データ処理不等式を洗練する。 我々は、任意の量子チャネルのエントロピーが非減少する作用の下で、量子サブユニットチャネルの量子スーパーチャネルアナログであるように見える量子スーパーチャネルのクラスを同定する。

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