論文の概要: Strong converse for the quantum capacity of the pure-loss bosonic channel

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16608v1
• Date: Tue, 15 Sep 2026 04:10:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.33725
• Title: Strong converse for the quantum capacity of the pure-loss bosonic channel
• Title（参考訳）: 純損失ボソニックチャネルの量子容量に対する強い逆
• Abstract要約: すべての符号の絡み合い生成フィリティは、チャネルの数が使用する逆数の一定倍の値で境界づけられる。 この証明は、量子チェビシェフとホッケースティックテストの不等式と、バランスの取れた純粋損失チャネルに対する均一な相対エントロピー分散とを組み合わせる。 結果として得られる議論は、全ての純損失ボソニックチャネルの非制約量子容量における強い逆を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.706331473063882
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper reports the proof of a strong converse for the unconstrained quantum capacity of the pure-loss bosonic channel. At every fixed rate above capacity, the entanglement-generation fidelity of every code is bounded by a constant times the reciprocal of the number of channel uses. The bound holds without an energy constraint and for arbitrary encoded states, including states correlated across all input modes, and arbitrary joint decoders. The proof combines quantum Chebyshev and hockey-stick testing inequalities with a uniform relative-entropy-variance bound for the balanced pure-loss channel, corresponding to transmissivity $η=1/2$. The variance bound follows by expressing the balanced beam splitter in bright and dark modes: the dark modes are exactly in vacuum, and any state orthogonal to that vacuum contains at least one dark photon. For general transmissivity, dilating the degrading attenuator reduces the problem to this balanced-channel setting and bounds the decoder test by precisely the factor that produces the known quantum-capacity threshold. The resulting argument establishes the strong converse at the unconstrained quantum capacity for every pure-loss bosonic channel.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,純損失ボソニックチャネルの非拘束量子容量に対する強い逆の証明を報告する。 キャパシティ以上の全ての固定レートでは、すべてのコードの絡み合う生成フィリティは、チャネルの数が使用する逆数の一定倍の値で制限される。 境界はエネルギー制約なしで保持され、全ての入力モードと任意のジョイントデコーダの間で相関する状態を含む任意の符号化状態に対して保持される。 この証明は、量子チェビシェフとホッケースティックテストの不等式と、バランスの取れた純粋損失チャネルに対する均一な相対エントロピー分散とを組み合わせ、透過率$η=1/2$に対応する。 この分散は、バランスのとれたビームスプリッターを明るいモードと暗いモードで表現することで従う:暗モードはまさに真空であり、その真空に直交する状態は少なくとも1つの暗い光子を含む。 一般的な透過率では、劣化減衰器を拡張することで、このバランスの取れたチャネル設定に問題を還元し、既知の量子容量閾値を正確に生成する因子によってデコーダテストにバウンドする。 結果として得られる議論は、全ての純損失ボソニックチャネルの非制約量子容量における強い逆を確立する。

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