論文の概要: Quantum Shannon Information Theory -Design of communication, cipher and sensor-
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.07726v1
- Date: Thu, 09 Oct 2025 03:03:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-10 17:54:14.830857
- Title: Quantum Shannon Information Theory -Design of communication, cipher and sensor-
- Title（参考訳）: 量子シャノン情報理論 -通信・暗号・センサの設計-
- Authors: Osamu Hirota,
- Abstract要約: 量子媒体を用いてシャノン情報を伝達する通信システムの理論は、量子シャノン情報理論(quantum Shannon information theory)と呼ばれる。
本稿では,量子シャノン情報理論を現実の通信システムに活用するには,様々な制約が存在することを示唆する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: One of the key aspects of Shannon's theory is that it provides guidance for designing the most efficient systems, such as minimizing errors and clarifying the limits of coding. Such theories have made great developments in the 50 years since 1948. It has played a vital role in enabling the development of modern ultra-fast, stable, and highly dependable information and communication systems. The Shannon theory is supported by the statistical communication theory such as detection and estimation theory. The theory of communication systems that transmit Shannon information using quantum media is called quantum Shannon information theory, and research began in the 1960s. The theoretical formulation comparable to conventional Shannon theory has been completed. Its important role is to suggest that application of quantum effect will surpass existing communication performance. It would be meaningless if performance, efficiency, and utility were to deteriorate due to quantum effects, even if certain new function is given. This paper suggests that there are various limitations to utilizing quantum Shannon information theory to benefit real-world communication systems and presents a theoretical framework for achieving the ultimate goal. Finally, we introduce the perfect secure cipher that overcome the Shannon impossibility theorem without degrading communication performance and sensor et al as the examples.
- Abstract（参考訳）: シャノン理論の重要な側面の1つは、エラーの最小化や符号化の限界の明確化など、最も効率的なシステムを設計するためのガイダンスを提供することである。
この説は1948年以降50年間に大きく発展してきた。
現代の超高速・安定・信頼性の高い情報通信システムの開発において重要な役割を担っている。
シャノン理論は、検出や推定理論のような統計通信理論によって支持されている。
量子媒体を用いてシャノン情報を伝達する通信システムの理論は量子シャノン情報理論と呼ばれ、1960年代に研究が始まった。
従来のシャノン理論に匹敵する理論的な定式化が完了した。
その重要な役割は、量子効果の応用が既存の通信性能を超えることを示唆することである。
性能、効率、実用性が量子効果によって悪化しても意味をなさないだろう、たとえ新しい関数が与えられたとしても。
本稿では,量子シャノン情報理論を現実の通信システムに活用するには,様々な制約が存在することを示唆し,その目的を達成するための理論的枠組みを提案する。
最後に、通信性能やセンサなどを低下させることなく、シャノン不合理定理を克服する完全セキュア暗号を導入する。
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