論文の概要: No information transmission through quantum channels above capacity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.08998v1
- Date: Tue, 08 Sep 2026 16:37:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 20:29:11.764431
- Title: No information transmission through quantum channels above capacity
- Title(参考訳): 容量以上の量子チャネルによる情報伝送
- Abstract要約: 量子チャネルの容量は相転移を分離することを示す。
非援助量子通信と古典通信のための指数関数的強い逆定理を証明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.557755528031453
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that the capacity of a quantum channel demarcates a phase transition: while reliable transmission below capacity is always possible, any attempt to transmit information above it fails catastrophically. Specifically, we prove exponential strong converse theorems for unassisted quantum and classical communication over arbitrary finite-dimensional memoryless quantum channels. At rates beyond the respective capacity, the entanglement-generation fidelity and the success probability for classical communication decay exponentially with the number of channel uses. This rules out transmission above capacity even when one tolerates arbitrarily large errors. Our proof follows the classical Arimoto strategy, augmented by a crucial new ingredient: integral representations of Rényi information measures that lead to asymptotic continuity bounds for Rényi capacities.
- Abstract(参考訳): 量子チャネルのキャパシティは相転移を分離し、キャパシティ以下の信頼できる伝送はいつでも可能であるが、その上で情報を送信しようとする試みは破滅的に失敗する。
具体的には、任意の有限次元メモリレス量子チャネル上の非援助量子および古典的通信に対する指数関数的強い逆定理を証明する。
それぞれのキャパシティを超える速度で、絡み合い発生の忠実度と古典的な通信の成功確率は、チャネル使用数と指数関数的に減少する。
これは、任意に大きなエラーを許容しても、キャパシティ以上の送信を除外する。
我々の証明は、レニイ情報測度の積分表現がレニイ能力の漸近連続性境界につながるという、重要な新しい要素によって強化された古典的アリモト戦略に従う。
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