論文の概要: Quantum-Channel Matrix Optimization for Holevo Bound Enhancement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.17065v1
• Date: Thu, 19 Feb 2026 04:15:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-20 15:21:28.628552
• Title: Quantum-Channel Matrix Optimization for Holevo Bound Enhancement
• Title（参考訳）: ホロボ境界拡張のための量子チャネル行列最適化
• Authors: Hong Niu, Chau Yuen, Alexei Ashikhmin, Lajos Hanzo,
• Abstract要約: 固定された入力アンサンブルを与えられた量子チャネルを最適化するために、統一された射影勾配上昇アルゴリズムを提案する。 シミュレーションの結果、提案した量子チャネル最適化により、入力アンサンブル最適化よりも高いホレボ境界が得られることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 87.57725685513088
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum communication holds the potential to revolutionize information transmission by enabling secure data exchange that exceeds the limits of classical systems. One of the key performance metrics in quantum information theory, namely the Holevo bound, quantifies the amount of classical information that can be transmitted reliably over a quantum channel. However, computing and optimizing the Holevo bound remains a challenging task due to its dependence on both the quantum input ensemble and the quantum channel. In order to maximize the Holevo bound, we propose a unified projected gradient ascent algorithm to optimize the quantum channel given a fixed input ensemble. We provide a detailed complexity analysis for the proposed algorithm. Simulation results demonstrate that the proposed quantum channel optimization yields higher Holevo bounds than input ensemble optimization.
• Abstract（参考訳）: 量子通信は、古典的なシステムの限界を超えるセキュアなデータ交換を可能にすることで、情報の伝達に革命をもたらす可能性を秘めている。 量子情報理論における重要なパフォーマンス指標の1つ、すなわちホレヴォ境界は、量子チャネル上で確実に伝達できる古典的な情報の量を定量化する。 しかし、量子入力アンサンブルと量子チャネルの両方に依存するため、ホレヴォ境界の計算と最適化は依然として難しい課題である。 ホレボ境界を最大化するために、固定入力アンサンブルを与えられた量子チャネルを最適化する統一的な勾配上昇アルゴリズムを提案する。 本稿では,提案アルゴリズムの複雑さを詳細に解析する。 シミュレーションの結果、提案した量子チャネル最適化により、入力アンサンブル最適化よりも高いホレボ境界が得られることが示された。

関連論文リスト

• Fundamental Quality Bound on Optical Quantum Communication [16.94403919812334]
  エンタングルメントのエントロピーが非エンタングル操作下での蒸留速度を鋭くすることを示す。 これらの発見は、将来の量子光学ネットワークのリソースとしての絡み合いの新しい視点を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-08T15:12:37Z)
• Quantum Approximate Optimization Algorithm for MIMO with Quantized b-bit Beamforming [47.98440449939344]
  多重入力多重出力(MIMO)は6G通信において重要であり、スペクトル効率と信頼性の向上を提供する。 本稿では、送信機と受信機の両方でbビット量子化位相シフト器の問題に対処するために、量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)と交互最適化を適用することを検討する。 この量子化ビームフォーミング問題の構造はQAOAのようなハイブリッド古典的手法と自然に一致し、ビームフォーミングで使われる位相シフトは量子回路の回転ゲートに直接マッピングできる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-07T17:53:02Z)
• Optimal Quantum Information Transmission Under a Continuous-Variable Erasure Channel [3.2648790955977915]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-01T20:02:14Z)
• Improving quantum communication rates with permutation-invariant codes [6.107978190324034]
  我々は、置換不変量子符号を用いて、興味のある様々な量子チャネルの量子通信速度を改善する。 各チャネルファミリーに対して、量子容量の低い境界が改良された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-13T17:47:51Z)
• Riemannian Optimization for Holevo Capacity [5.746235925946808]
  確率分布から構築した積多様体上での最適化問題としてホレボ容量の計算を定式化する。 この問題を解くために勾配勾配勾配降下法が提案され、一般的な量子チャネルの古典的容量に低い境界を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-20T16:26:21Z)
• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [62.46800898243033]
  量子学習理論の最近の進歩は、様々な古典的な入力によって生成された測定データから、大きな量子ビット回路の線形特性を効率的に学習できるのか? 我々は、小さな予測誤差を達成するためには、$d$で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが必要であることを証明し、それに対応する計算複雑性は、dで指数関数的にスケールする可能性がある。 そこで本研究では,古典的影と三角展開を利用したカーネルベースの手法を提案し,予測精度と計算オーバーヘッドとのトレードオフを制御可能とした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• Explicit decoders using fixed-point amplitude amplification based on QSVT [2.3020018305241337]
  分離条件が満たされたときに量子情報を復元できる2つのデコーダを提供する。 これらは絡み合い支援と非付き合い設定の両方に適用できる。 ノイズの多いチャネルでは、デコーダを使用して、量子容量に任意に近い通信速度を達成できます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-09T18:47:58Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
  本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。 特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z)
• Quantum information spreading in a disordered quantum walk [50.591267188664666]
  量子ウォークスを用いて量子情報拡散パターンを探索する量子探索プロトコルを設計する。 我々は、異常や古典的輸送を調査するために、コヒーレントな静的および動的障害に焦点を当てる。 以上の結果から,複雑なネットワークで発生する欠陥や摂動の情報を読み取る装置として,量子ウォーク(Quantum Walk)が考えられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T20:03:19Z)

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。