論文の概要: Minimal Help, Maximal Gain: Environmental Assistance Unlocks Encoding Strength

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.09340v1
• Date: Thu, 11 Sep 2025 10:50:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-12 16:52:24.342293
• Title: Minimal Help, Maximal Gain: Environmental Assistance Unlocks Encoding Strength
• Title（参考訳）: 最小限の助け、最大利上げ:環境支援はエンコード強度を解き放つ
• Authors: Snehasish Roy Chowdhury, Sutapa Saha, Subhendu B. Ghosh, Ranendu Adhikary, Tamal Guha,
• Abstract要約: 量子チャネルを最小限の環境支援で最適に復元できることが示される。 さらに、送信側と受信側の間で最も強い2入出力の非信号相関でさえ、この補助に代わることができないことを証明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: For any quantum transmission line, with smaller output dimension than its input, the number of classical symbols that can be reliably encoded is strictly suboptimal. In other words, if the channel outputs a lesser number of symbols than it intakes, then rest of the symbols eventually leak into the environment, during the transmission. Can these lost symbols be recovered with minimal help from the environment? While the standard notion of environment-assisted classical capacity fails to fully capture this scenario, we introduce a generalized framework to address this question. Using an elegant example, we first demonstrate that the encoding capability of a quantum channel can be optimally restored with a minimal assistance of environment, albeit possessing suboptimal capacity in the conventional sense. Remarkably, we further prove that even the strongest two-input-two-output non-signaling correlations between sender and receiver cannot substitute for this assistance. Finally, we characterize a class of quantum channels, in arbitrary dimensions, exhibiting a sharp separation between the conventional environment-assisted capacity and the true potential for unlocking their encoding strength.
• Abstract（参考訳）: 任意の量子伝送線に対して、入力よりも出力次元が小さい場合、確実に符号化できる古典記号の数は厳密な最適値である。 言い換えれば、チャネルが吸収するシンボルよりも少ない数のシンボルを出力すると、残りのシンボルは送信中に最終的に環境に漏れる。 これらの失われたシンボルは、環境から最小限の助けで回収できますか? 環境支援型古典的キャパシティの標準的な概念はこのシナリオを完全に把握することができないが、この問題に対処するための一般化されたフレームワークを導入する。 エレガントな例を用いて、従来の意味では最適以下の能力を持つにもかかわらず、環境の最小限の支援で量子チャネルの符号化能力を最適に復元できることを最初に示す。 注目すべきは、送信側と受信側の間の最強の2入出力の非信号相関でさえ、この補助に代わることができないことである。 最後に、任意の次元で量子チャネルのクラスを特徴づけ、従来の環境支援能力とエンコーディング強度をアンロックする真のポテンシャルとの間に鋭い分離を示す。

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