論文の概要: Joint State-Channel Decoupling and One-Shot Quantum Coding Theorem
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15149v1
- Date: Mon, 23 Sep 2024 15:59:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-26 14:23:12.723697
- Title: Joint State-Channel Decoupling and One-Shot Quantum Coding Theorem
- Title（参考訳）: 連立状態チャネルデカップリングとワンショット量子符号化理論
- Authors: Hao-Chung Cheng, Frédéric Dupuis, Li Gao,
- Abstract要約: 平滑化を伴わないワンショット誤差指数を求めるための連立状態チャネル分離手法を提案する。
我々は、サンドイッチ化されたR'enyiコヒーレント情報によって与えられる量子チャネル符号化のためのワンショットエラー指数を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.05946478325466
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we consider decoupling a bipartite quantum state via a general quantum channel. We propose a joint state-channel decoupling approach to obtain a one-shot error exponent bound without smoothing, in which trace distance is used to measure how good the decoupling is. The established exponent is expressed in terms of a sum of two sandwiched R{\'e}nyi entropies, one quantifying the amount of initial correlation between the state and environment, while the other characterizing the effectiveness of the quantum channel. This gives an explicit exponential decay of the decoupling error in the whole achievable region, which was missing in the previous results [Commun. Math. Phys. 328, 2014]. Moreover, it strengthens the error exponent bound obtained in a recent work [IEEE Trans. Inf. Theory, 69(12), 2023], for exponent from the channel part. As an application, we establish a one-shot error exponent bound for quantum channel coding given by a sandwiched R\'enyi coherent information.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、一般的な量子チャネルを介して二部量子状態を切り離すことを検討する。
本研究では,一発誤差指数を平滑化せずに得るための連立状態チャネルデカップリング手法を提案する。
確立された指数は、2つのサンドイッチされたR{\'e}nyiエントロピーの和で表され、1つは状態と環境の間の初期相関の量を定量化し、もう1つは量子チャネルの有効性を特徴づける。
これにより、達成可能な領域全体のデカップリング誤差が明らかに指数関数的に崩壊し、これは以前の結果に欠けている[Math. Phys. 328, 2014]。
さらに、チャネル部分からの指数に対する最近の研究(IEEE Trans. Inf. Theory, 69(12), 2023]で得られた誤差指数境界を強化する。
応用として、サンドイッチ化されたR'enyiコヒーレント情報によって与えられる量子チャネル符号化のためのワンショットエラー指数を確立する。
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