論文の概要: Acquisition of Delocalized Information via Classical and Quantum Carriers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.11254v1
- Date: Thu, 12 Jun 2025 19:55:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-16 17:50:49.566022
- Title: Acquisition of Delocalized Information via Classical and Quantum Carriers
- Title（参考訳）: 古典・量子キャリアによる非局在化情報の獲得
- Authors: Julian Maisriml, Sebastian Horvat, Borivoje Dakić,
- Abstract要約: 複数の遠隔地において情報を符号化するタスクを解析し,空間重畳の情報理論力について検討する。
古典的な粒子、空間的重畳における量子粒子、仮説的「二階干渉」資源を用いて、そのようなタスクで発生する統計的相関を比較検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the information-theoretic power of spatial superposition by analyzing tasks in which information is locally encoded at multiple distant sites and must be acquired by a single information carrier, such as a particle. Within an operational framework, we systematically compare the statistical correlations that can be generated in such tasks using classical particles, quantum particles in spatial superposition, and hypothetical "second-order interference" resources. We bound classical strategies via convex polytopes and present a study of their symmetry, demonstrating that the vertices are inherently connected to K-juntas as defined in the classical theory of Boolean functions, while their facet inequalities are in one-to-one correspondence with oracle games. We then analyze the violation of the "fingerprinting inequality" achievable by the use of one quantum particle, and we study the dependence of this violation on the dimension of the particle's internal degrees of freedom. Interestingly, we find that both quantum and any other (generalized) second-order interference models exhibit the same asymptotic scaling in violating the fingerprinting inequality. Our results thereby further articulate quantum interference and spatial superposition as a resource for information processing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,複数の遠隔地において情報を局所的に符号化し,粒子などの単一情報担体で取得しなければならないタスクを分析し,空間重畳の情報理論力について検討する。
運用フレームワーク内では、古典粒子、空間重畳中の量子粒子、仮説的「二階干渉」資源を用いて、そのようなタスクで発生する統計的相関を体系的に比較する。
我々は凸ポリトープを介して古典的戦略を結び付け、それらの対称性の研究を行い、頂点は古典的なブール関数の理論で定義されるK-ユンタに本質的に結びついており、それらの面の不等式はオラクルゲームと1対1の対応にあることを示した。
次に、1つの量子粒子を用いて達成できる「フィンガープリントの不等式」の違反を分析し、この違反が粒子の内部自由度の次元に依存することを研究する。
興味深いことに、量子と他の(一般化された)二階干渉モデルの両方が、指紋の不等式に違反する際の漸近的スケーリングを示す。
その結果,情報処理の資源としての量子干渉と空間重畳がさらに明確になった。
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