論文の概要: Nonlocality-Assisted Enhancement of Error-Free Communication in Noisy Classical Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.04779v1
• Date: Fri, 06 Dec 2024 05:01:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-09 15:55:52.177059
• Title: Nonlocality-Assisted Enhancement of Error-Free Communication in Noisy Classical Channels
• Title（参考訳）: 雑音流路における非局所性による誤りのない通信の促進
• Authors: Kunika Agarwal, Sahil Gopalkrishna Naik, Ananya Chakraborty, Samrat Sen, Pratik Ghosal, Biswajit Paul, Manik Banik, Ram Krishna Patra,
• Abstract要約: ゼロエラー容量ゼロのノイズのある古典的なチャネルは、2-2mの非局所相関によって補助されたときに1ビットの情報を送信することができる。 ゼロエラー容量ゼロのチャネルを識別するが、対応する極端非局所相関によって支援された場合、ログmビットの情報を完全送信できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The zero-error capacity of a noisy classical channel quantifies its ability to transmit information with absolute certainty, i.e., without any error. Unlike Shannon's standard channel capacity, which remains unaffected by pre-shared correlations, zero-error capacity can be enhanced through nonlocal correlations. In this work, we investigate zero-error communication utility of such correlations arising in the 2-2-m Bell scenario, where two parties have two inputs and m possible outcomes per input. For all m\geq2, we construct examples of noisy classical channels with zero zero-error capacity that, when assisted by extremal 2-2-m nonlocal correlations, can transmit one bit of information. While nonlocal correlations arising from quantum entangled states cannot achieve a positive zero-error capacity for these channels, they significantly enhance the probability of successfully transmitting a classical bit in a single use. Extending this analysis to the 2-m-2 Bell scenario, we identify channels with zero zero-error capacity that can nonetheless perfectly transmit log m bits of information when assisted by corresponding extremal nonlocal correlations. Our findings underscore the versatile utility of Bell nonlocal correlations in achieving zero-error communication.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い古典チャネルのゼロエラー容量は、絶対的な確実性、すなわちエラーなしに情報を伝達する能力を定量化する。 シャノンの標準的なチャネル容量は、事前に共有された相関の影響を受けていないが、ゼロエラー容量は非局所的相関によって拡張できる。 本研究では、2-2mのベルシナリオで発生する相関関係のゼロエラー通信ユーティリティについて検討する。 すべてのm\geq2に対して、極端2-2m非局所相関で補助された場合、情報の1ビットを伝送できるゼロエラー容量ゼロのノイズのある古典チャネルの例を構築した。 量子絡み合った状態から生じる非局所相関は、これらのチャネルに対して正のゼロエラー容量を達成できないが、単一の用途で古典的なビットを伝送する確率を著しく高める。 この分析を2-m-2 Bellのシナリオに拡張することで、ゼロエラー容量ゼロのチャネルを特定できるが、それにもかかわらず、対応する極端非局所相関によって支援された場合、ログmビットの情報を完全送信できる。 ゼロエラー通信におけるベル非局所相関の有用性について検討した。

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