論文の概要: Experimental observation of entropic-singularity-induced nonadditive quantum communication in a qutrit platypus channel
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.17418v1
- Date: Sun, 17 May 2026 12:31:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-19 17:57:48.009434
- Title: Experimental observation of entropic-singularity-induced nonadditive quantum communication in a qutrit platypus channel
- Title（参考訳）: エントロピック・特異性誘起非付加的量子通信の実験的研究
- Authors: Yu Guo, Bo-Xuan Wang, Xiao-Min Hu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Bi-Heng Liu,
- Abstract要約: チャネル容量の非付加性は、古典的な通信と量子通信を区別する決定的な特徴である。
本稿では,フォトニックプラットフォーム上に実装されたqutrit platypusチャネルを用いて,エントロピー特異性によるコヒーレント情報非付加性を実験的に観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.67816416879422
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The nonadditivity of channel capacity is a defining feature that distinguishes quantum communication from classical communication. In the quantum realm, the channel capacity is determined by coherent information, which is defined through the von Neumann entropies of the output and its environment. Despite its fundamental importance, experimental evidence of such nonadditive quantum communication has been elusive because of the complexity of the required quantum channel. Here, we experimentally observe entropic-singularity-induced coherent-information nonadditivity using the qutrit platypus channel implemented on a photonic platform. By preparing six-dimensional photonic entanglement, we directly measure the coherent information of a platypus channel, a qubit amplitude damping channel, and their joint uses, revealing a clear violation of additivity. Quantum process tomography further reveals the entropic singularity responsible for this effect, demonstrating how singular entropy landscapes in low-dimensional channels can enhance quantum communication beyond additive limits.
- Abstract（参考訳）: チャネル容量の非付加性は、古典的な通信と量子通信を区別する決定的な特徴である。
量子領域では、チャネルキャパシティは、出力とその環境のフォン・ノイマンエントロピーを通して定義されるコヒーレント情報によって決定される。
基本的な重要性にもかかわらず、そのような非付加的な量子通信の実験的な証拠は、必要となる量子チャネルの複雑さのために解明されてきた。
本稿では, フォトニックプラットフォーム上に実装されたqutrit platypusチャネルを用いて, エントロピー特異性によるコヒーレント情報非付加性を実験的に観察した。
6次元フォトニックエンタングルメントを調製することにより,プラチプスチャネル,クビット振幅減衰チャネル,およびそれらの関節使用のコヒーレントな情報を直接測定し,比重の明確な違反を明らかにした。
量子プロセストモグラフィーは、この効果に寄与するエントロピー特異点をさらに明らかにし、低次元チャネルにおける特異エントロピーランドスケープが、添加限界を超えた量子通信をいかに高めるかを示した。
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