論文の概要: Communication complexity bounds from information causality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10206v1
- Date: Tue, 10 Feb 2026 19:01:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.231982
- Title: Communication complexity bounds from information causality
- Title(参考訳): コミュニケーションの複雑さと情報因果関係
- Authors: Nikolai Miklin, Prabhav Jain, Mariami Gachechiladze,
- Abstract要約: 通信複雑性は分散計算に必要な最小限の通信を定量化する。
本稿では,相互情報の公理のみに基づいて,一方的な通信複雑性を研究するための情報理論的アプローチを提案する。
拡張情報因果原理は,非自明な通信複雑性の原理と同程度に強いことが証明された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Communication complexity, which quantifies the minimum communication required for distributed computation, offers a natural setting for investigating the capabilities and limitations of quantum mechanics in information processing. We introduce an information-theoretic approach to study one-way communication complexity based solely on the axioms of mutual information. Within this framework, we derive an extended statement of the information causality principle, which recovers known lower bounds on the communication complexities for a range of functions in a simplified manner and leads to new results. We further prove that the extended information causality principle is at least as strong as the principle of non-trivial communication complexity in bounding the strength of quantum correlations attainable in Bell experiments. Our study establishes a new route for exploring the fundamental limits of quantum technologies from an information-theoretic viewpoint.
- Abstract(参考訳): 分散計算に必要な最小限の通信量を定量化する通信複雑性は、情報処理における量子力学の能力と限界を調査するための自然な設定を提供する。
本稿では,相互情報の公理のみに基づいて,一方的な通信複雑性を研究するための情報理論的アプローチを提案する。
本枠組みでは,情報因果原理の拡張文を導出し,複数の関数の通信複雑性の既知の下位境界を簡易に復元し,新たな結果をもたらす。
さらに、拡張情報因果原理は、ベル実験で達成可能な量子相関の強度を束縛する非自明な通信複雑性の原理と同じくらい強いことを証明している。
本研究は,情報理論の観点から,量子技術の基本的な限界を探求するための新たな経路を確立する。
関連論文リスト
- The Silence that Speaks: Neural Estimation via Communication Gaps [1.7332551623907755]
CALMは、コミュニケーションスケジューリングと推定器設計の2つの課題を共同で解決する、新しい学習ベースのフレームワークである。
本研究では,CALMが推定器とスケジューラ間の暗黙的な調整を復号化して「サイレンス」の事例から情報を抽出し,推定精度を向上させることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-11-30T19:58:21Z) - Structure-Fair Quantum Circuit Complexity: An Auditable Information-Theoretic Lower Bound [0.2606834301724095]
本稿では、利用可能な量子演算によって校正される情報理論測度であるReference-Contingent Complexity (RCC)を紹介する。
我々の中心的な結果は、RCCが任意の普遍量子回路の複雑さの低い境界となることを厳密に証明する鍵定理である。
この研究は、構造フェアであり、クロスプラットフォームの比較を可能にする量子技術のための「ルーラー」を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-20T14:58:34Z) - Quantum-Accelerated Wireless Communications: Concepts, Connections, and Implications [59.0413662882849]
量子コンピューティングは、通信システムのアルゴリズム基盤を再定義する。
本稿では、量子コンピューティングの基礎を、通信社会に精通したスタイルで概説する。
我々は、量子システムと無線システムの間の数学的調和を強調し、この話題をワイヤレス研究者にとってより魅力的にしている。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-06-25T22:25:47Z) - Quantum Information Processing, Sensing and Communications: Their Myths, Realities and Futures [61.25494706587422]
量子機械学習の最先端、知識ギャップ、今後の発展について論じる。
我々は、究極的には安全な量子通信の分野における将来的な研究のアイデアをまとめて結論付けている。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-12-01T22:28:02Z) - On the Complexity of Quantum Field Theory [0.0]
最小限のアサーションから、形式と次数と呼ばれる2つの整数による複雑性の測定が自然に導かれることを示す。
我々は、摂動理論、対称性、再正規化群といった文脈における我々のアプローチの物理的解釈について議論する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-30T18:00:00Z) - Separable Power of Classical and Quantum Learning Protocols Through the Lens of No-Free-Lunch Theorem [70.42372213666553]
No-Free-Lunch(NFL)定理は、最適化プロセスに関係なく問題とデータ非依存の一般化誤差を定量化する。
我々は、様々な量子学習アルゴリズムを、特定の観測可能条件下で量子力学を学習するために設計された3つの学習プロトコルに分類する。
得られたNFL定理は, CLC-LP, ReQu-LP, Qu-LPにまたがるサンプルの複雑性を2次的に低減することを示した。
この性能差は、非直交量子状態のグローバル位相に関する情報を間接的に活用するために、量子関連学習プロトコルのユニークな能力に起因している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-12T09:05:13Z) - Unbounded quantum advantage in communication complexity measured by distinguishability [0.0]
タスクの複雑さを、それを達成するのに必要な最小限の識別可能性によって測定する。
同じ成功度を達成するために必要となる、最小の識別可能性の古典-量子比が指数関数的にエスカレートすることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-23T16:48:59Z) - An operational definition of quantum information scrambling [0.0]
量子情報スクランブル(QIS)は、いくつかの量子系の特徴である。
本稿では,QISの定式化に基づく量子状態の量子化に基づく新しい計算効率のQIS量化器を提案する。
等尺的量子進化によって引き起こされるQISの度合いを反映した最適推定確率が、アクセス可能な最小情報に直接接続されていることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-18T19:00:01Z) - Quantum Semantic Communications for Resource-Efficient Quantum Networking [52.3355619190963]
本稿では、量子機械学習と量子意味表現の進歩を活かした新しい量子意味通信(QSC)フレームワークを提案する。
提案手法は,高い量子セマンティック忠実度を達成しつつ,必要な量子通信資源の約50~75%の削減を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-05T03:49:19Z) - Entanglement in prepare-and-measure scenarios: many questions, a few
answers [0.0]
絡み合いと量子通信は、量子情報科学におけるパラダイム的な資源である。
ベルのシナリオでは,コミュニケーションの欠如による絡み合いによる相関が研究されている。
我々は、絡み合い支援による準備・対策のシナリオに焦点を当てる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-01T12:22:00Z) - Quantum communication complexity beyond Bell nonlocality [87.70068711362255]
効率的な分散コンピューティングは、リソース要求タスクを解決するためのスケーラブルな戦略を提供する。
量子リソースはこのタスクに適しており、古典的手法よりも優れた明確な戦略を提供する。
我々は,ベルのような不等式に,新たなコミュニケーション複雑性タスクのクラスを関連付けることができることを証明した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-11T18:00:09Z) - Tracing Information Flow from Open Quantum Systems [52.77024349608834]
我々は導波路アレイに光子を用いて、キュービットと低次元の離散環境とのカップリングの量子シミュレーションを実装した。
量子状態間のトレース距離を情報の尺度として用いて、異なるタイプの情報伝達を分析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-22T16:38:31Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。