論文の概要: Optimal Quantum Information Transmission Under a Continuous-Variable Erasure Channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01424v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 20:02:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 21:54:12.817432
- Title: Optimal Quantum Information Transmission Under a Continuous-Variable Erasure Channel
- Title（参考訳）: 連続可変消去チャネルにおける最適量子情報伝送
- Authors: Adam Taylor, Michael Hanks, Hyukjoon Kwon, M. S. Kim,
- Abstract要約: ボソニック連続可変消去チャネルの量子容量とエンタングルメント支援量子容量を導出する。
次に、符号化状態の典型的な部分空間内でのスクランブル情報に基づいてランダムコードを構築する。
情報回復は入力モードと出力モードの比に依存する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2648790955977915
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum capacity gives the fundamental limit of information transmission through a channel. However, evaluating the quantum capacities of a continuous-variable bosonic quantum channel, as well as finding an optimal code to achieve the optimal information transmission rate, is in general challenging. In this work, we derive the quantum capacity and entanglement-assisted quantum capacity of the bosonic continuous-variable erasure channel when subject to energy constraints. We then construct random codes based on scrambling information within the typical subspace of the encoding state and prove that these codes are asymptotically optimal up to a constant gap. Finally, using our random coding scheme we design a bosonic variation of the Hayden-Preskill protocol and find that information recovery depends on the ratio between the input and output modes. This is in contrast with the conventional discrete-variable scenario which requires only a fixed number of additional output qudits.
- Abstract（参考訳）: 量子容量は、チャネルを通しての情報伝達の基本的な限界を与える。
しかし、連続可変ボソニック量子チャネルの量子容量の評価や、最適な情報伝送速度を達成するための最適なコードを見つけることは、一般的には困難である。
本研究では,エネルギー制約を受ける場合のボゾン連続変量消去チャネルの量子容量とエンタングルメント支援量子容量を導出する。
次に、符号化状態の典型部分空間内でスクランブル情報に基づいてランダムコードを構築し、それらの符号が漸近的に一定間隔まで最適であることを示す。
最後に、ランダムな符号化方式を用いて、Hayden-Preskillプロトコルのボソニックなバリエーションを設計し、入力モードと出力モードの比に依存する情報回復を求める。
これは従来の離散変数のシナリオとは対照的に、追加の出力キューディットの固定数だけを必要とする。
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