論文の概要: The quantum communication power of indefinite causal order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08507v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 17:42:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.259746
• Title: The quantum communication power of indefinite causal order
• Title（参考訳）: 不定因果順序の量子通信力
• Authors: Xuanqiang Zhao, Benchi Zhao, Giulio Chiribella,
• Abstract要約: 我々は因果秩序の役割を厳格に評価できる枠組みを開発する。 この設定では、古典的メッセージのワンショット送信における不確定順序の明確化の利点を確立する。 また、すべての通信タスクに対して、利点が汎用的でないことも示しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8479558716666362
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum theory is in principle compatible with scenarios where physical processes take place in an indefinite causal order, a possibility that was shown to yield advantages in several information processing tasks. However, advantages in communication, the most basic form of information processing, have so far remained controversial and hard to prove. Here we develop a framework that can be used to rigorously assess the role of causal order in a scenario where communication links are built by assembling multiple quantum devices. In this setting, we establish a clear-cut advantage of indefinite order in the one-shot transmission of classical messages. On the other hand, we also show that the advantage is not generic to all communication tasks. Notably, we find that indefinite order does not offer any advantage over shared entanglement in the asymptotic scenario where a large number of uses of the same communication device is employed. Overall, our results unveil non-trivial relations between communication, causal order, entanglement, and no-signaling resources in quantum mechanics.
• Abstract（参考訳）: 量子理論は、物理的プロセスが不確定な因果順序で実行されるシナリオと原則的に互換性がある。 しかし、情報処理の最も基本的な形態であるコミュニケーションのアドバンテージは、いまだに議論の余地があり、証明が難しい。 本稿では,複数の量子デバイスを組み立てて通信リンクを構築するシナリオにおいて,因果順序の役割を厳格に評価するフレームワークを開発する。 この設定では、古典的メッセージのワンショット送信における不確定順序の明確化の利点を確立する。 一方,全ての通信タスクに対して汎用的ではないという利点も示している。 特に、同一の通信装置を多用した漸近的シナリオにおいて、不確定順序は共有絡みよりも有利ではないことが判明した。 全体として, 量子力学における通信, 因果順序, 絡み合い, 無信号リソースの非自明な関係が明らかとなった。

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