論文の概要: Non-Linear Strong Data-Processing for Quantum Hockey-Stick Divergences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16778v1
- Date: Thu, 18 Dec 2025 17:10:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-19 18:10:32.178049
- Title: Non-Linear Strong Data-Processing for Quantum Hockey-Stick Divergences
- Title(参考訳): 量子ホッケースタイルディバージェンスの非線形強データ処理
- Authors: Theshani Nuradha, Ian George, Christoph Hirche,
- Abstract要約: 雑音条件を満たすノイズチャネルに対して,量子ホッケースティック分散のための非線形SDPIを確立する。
これらの非線形SDPIは、線形SDPIでは達成できないより厳密な有限混合時間を確立することができる。
これらの応用により、シーケンシャルなプライベート量子チャネルの構成に対するより強力なプライバシー保証を確立することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.514231683620517
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Data-processing is a desired property of classical and quantum divergences and information measures. In information theory, the contraction coefficient measures how much the distinguishability of quantum states decreases when they are transmitted through a quantum channel, establishing linear strong data-processing inequalities (SDPI). However, these linear SDPI are not always tight and can be improved in most of the cases. In this work, we establish non-linear SDPI for quantum hockey-stick divergence for noisy channels that satisfy a certain noise criterion. We also note that our results improve upon existing linear SDPI for quantum hockey-stick divergences and also non-linear SDPI for classical hockey-stick divergence. We define $F_γ$ curves generalizing Dobrushin curves for the quantum setting while characterizing SDPI for the sequential composition of heterogeneous channels. In addition, we derive reverse-Pinsker type inequalities for $f$-divergences with additional constraints on hockey-stick divergences. We show that these non-linear SDPI can establish tighter finite mixing times that cannot be achieved through linear SDPI. Furthermore, we find applications of these in establishing stronger privacy guarantees for the composition of sequential private quantum channels when privacy is quantified by quantum local differential privacy.
- Abstract(参考訳): データ処理は古典的および量子的分岐と情報測度の望ましい性質である。
情報理論において、収縮係数は、量子状態が量子チャネルを通して伝達されるときにどれだけ量子状態の区別可能性が低下するかを測定し、線形強いデータ処理の不等式(SDPI)を確立する。
しかし、これらの線形SDPIは必ずしも厳密ではなく、ほとんどの場合改善可能である。
本研究では,ある雑音条件を満たすノイズチャネルに対して,量子ホッケースティック分散のための非線形SDPIを確立する。
また,量子ホッケースティック発散のための既存の線形SDPIと,古典ホッケースティック発散のための非線形SDPIも改善した。
等質チャネルの逐次合成のためのSDPIを特徴付けるとともに、量子設定のためのドブルシン曲線を一般化する$F_γ$曲線を定義する。
さらに,ホッケースティックの発散に制約を加えることで,$f$-divergencesに対して逆Pinsker型不等式を導出する。
これらの非線形SDPIは、線形SDPIでは達成できない、より厳密な有限混合時間を確立することができることを示す。
さらに、これらの応用により、量子局所差分プライバシーによってプライバシーが定量化されるとき、シーケンシャルなプライベート量子チャネルの構成に対するより強力なプライバシー保証を確立することができる。
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