論文の概要: Entanglement-of-formation potentials for feedback-assisted classical communication and randomness distillation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.04831v1
• Date: Sun, 04 Oct 2026 00:33:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-11 08:33:30.337275
• Title: Entanglement-of-formation potentials for feedback-assisted classical communication and randomness distillation
• Title（参考訳）: フィードバック支援古典的コミュニケーションとランダムネス蒸留のためのエンタングルメント・オブ・フォームポテンシャル
• Abstract要約: フィードバック支援型古典的コミュニケーションと一方向蒸留のためのエンタングルメント・オブ・フォームポテンシャルを開発した。 最初の絡み合いのない有限長チャネルの場合、2次元のランダムな状態におけるChoiの正確な一般化ランダムネスは1方向の状態電位を超える。 このことは、片方向状態ポテンシャルが一般的な二方向状態ポテンシャルではない理由を示している。
• 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: We develop entanglement-of-formation potentials for feedback-assisted classical communication and one-way randomness distillation. For a finite-dimensional quantum channel without initial shared entanglement, an exact amortization theorem bounds the increase of message information plus entanglement remaining across the communicating laboratories. This proves a classical-feedback capacity bound using a mixed-convex-roof expression previously studied by Winter and Yang in the context of potential capacities. We determine the capacity of flagged mixtures of noiseless and entanglement-breaking channels, improve a published depolarizing-channel converse, and evaluate the new bound exactly for the amplitude damping channel. A state analogue gives a finite-blocklength upper bound on the net shared randomness obtainable with one-way classical communication. Amplitude-damping Choi states provide exact benchmarks, while a full-rank generalized amplitude-damping Choi state demonstrates a useful improvement where we do not evaluate the operational rate exactly. We also distinguish one-way from two-way randomness distillation: a two-round weak-measurement protocol strictly exceeds the exact one-way rate of every nontrivial qubit isotropic state. The protocol preserves quantum side information during its first decoding and extracts additional randomness in the reverse direction. This shows why the one-way state potential is not a general two-way converse. Together, these results establish a common entanglement-based approach to sharper communication and randomness bounds, while revealing how retained quantum correlations enable two-way distillation to surpass one-way limits.
• Abstract（参考訳）: フィードバック支援型古典的コミュニケーションと一方向ランダムネス蒸留のためのエンタングルメント・オブ・フォームポテンシャルを開発した。 初期の共有絡み合いのない有限次元の量子チャネルの場合、正確なアモーティゼーション定理は、通信研究所間で残っているメッセージ情報と絡み合いの増加を束縛する。 このことは、ウィンターとヤンが潜在的能力の文脈で以前に研究した混合凸ルーフ表現を用いて古典的フィードバック能力が束縛されていることを証明している。 本研究では,無雑音チャネルと絡み合うチャネルのフラグ付き混合物の容量を判定し,非偏光チャネルの逆性を改善するとともに,振幅減衰チャネルの新たな境界を正確に評価する。 状態アナログは、一方通行の古典的通信で得られるネット共有ランダムネス上の有限ブロック長上限を与える。 振幅減衰チョイ状態は正確なベンチマークを提供するが、フルランクの一般化振幅減衰チョイ状態は、運用速度を正確に評価しない有用な改善を示す。 2ラウンドの弱い測定プロトコルは、すべての非自明なクォービット等方性状態の正確な片方向速度を厳密に超える。 このプロトコルは、最初の復号時に量子側情報を保存し、逆方向に追加のランダム性を抽出する。 このことは、一方向状態ポテンシャルが一般的な二方向の逆でない理由を示している。 これらの結果は、よりシャープな通信とランダムな境界に対する共通の絡み合いに基づくアプローチを確立し、量子相関の保持によって双方向蒸留が一方的な限界を超えることを明らかにした。

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