論文の概要: Universal Improvement of Channel Fidelity via Entanglement Assistance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05669v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 01:27:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 12:10:52.427678
• Title: Universal Improvement of Channel Fidelity via Entanglement Assistance
• Title（参考訳）: 絡み合い支援によるチャネル忠実度の普遍的改善
• Abstract要約: 量子チャネルを用いた通信では、多くの同じ用途の量子チャネル上での符号化と復号が必要となる。 提案するエンタングルメント支援符号化と復号化戦略は, 与えられた全ての$n$のチャネルよりも, 最悪の場合の忠実度の高いチャネルを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.481486008068149
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Communication using quantum channels generally requires encoding and decoding on many identical uses of a quantum channel. In practical settings, decoherence may severely limit our ability to do so, potentially rendering each channel use nonidentical. Given $n$ nonidentical channels, we present an entanglement-assisted encoding and decoding strategy that yields a channel with higher worst-case fidelity than all of the $n$ given channels. The strategy is universal, in the sense that the improvement holds regardless of what channels are given, as long as they satisfy mild assumptions on their initial entanglement fidelities. Our protocol is optimal when the given channels are depolarizing channels, and is essentially the unique one that is universal. This idea can also be extended to classical channels, where shared randomness between the sender and the receiver allows universal enhancement of the probability of correct transmission. We then consider general quantum resource theories, providing a necessary condition and a sufficient condition for the possibility of such universal improvement of quantum resources.
• Abstract（参考訳）: 一般に、量子チャネルを使った通信は、多くの同じ用途の量子チャネル上での符号化と復号化を必要とする。 現実的な設定では、デコヒーレンスによってその能力が著しく制限され、各チャネルが非同一性を持つ可能性がある。 n$の非同一チャネルが与えられると、$n$の全てのチャネルよりも最悪のケース忠実度の高いチャネルが得られるエンタングルメント支援の符号化と復号戦略が提示される。 その戦略は普遍的であり、最初の絡み合いの忠実さについて穏やかな仮定を満たさない限り、改善はどのチャネルが与えられるかに関わらず成り立つという意味で成り立つ。 我々のプロトコルは、与えられたチャネルが非分極チャネルであるときに最適であり、本質的に普遍的なものである。 このアイデアは古典的なチャネルにも拡張可能で、送信側と受信側の間でランダム性を共有することで、正しい送信の確率を普遍的に向上することができる。 次に、一般の量子資源理論を考察し、そのような量子資源の普遍的な改善の可能性に必要条件と十分な条件を与える。

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