論文の概要: Ensemble basis-free coherence for quantum communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.28333v1
• Date: Tue, 20 Oct 2026 15:01:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-21 21:58:47.876248
• Title: Ensemble basis-free coherence for quantum communication
• Title（参考訳）: 量子通信のためのアンサンブル基底自由コヒーレンス
• Abstract要約: すべての有限次元において最大コヒーレントなアンサンブルを確立する。 qubit B92 QKDプロトコルでは、アリスのアンサンブルのコヒーレンスが秘密鍵レートを上向きにすることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The resource theory of coherence quantifies the quantum properties of states and their role in quantum information processing. Extending coherence theory to ensembles, the natural objects in quantum communication, remains an active research direction, with their operational potential still being explored. In this work, we establish a maximally coherent ensemble in every finite dimension: the continuous ensemble of pure states distributed according to the normalized Haar measure attains the tight upper bound on basis-free relative entropy ensemble coherence. We then prove that ensemble coherence bounds the effective informational advantage of postselective measurements over the Holevo quantity for two equiprobable pure states. Finally, for the qubit B92 QKD protocol, we show that the coherence of Alice's ensemble upper-bounds the secret key rate in the asymptotic regime. These results give ensemble coherence a quantitative operational meaning in quantum communication and cryptography
• Abstract（参考訳）: コヒーレンスの資源理論は、状態の量子的性質と量子情報処理におけるそれらの役割を定量化する。 量子通信における自然の物体であるアンサンブルへのコヒーレンス理論の拡張は現在も活発な研究の方向であり、その運用の可能性はまだ検討されている。 正規化されたハール測度に従って分布する純粋状態の連続的なアンサンブルは、基底自由相対エントロピーアンサンブルコヒーレンス(英語版)に基づいて強上限に達する。 次に、アンサンブルコヒーレンスが2つの等価な純状態に対するホレボ量に対する後選択的な測定の効果的な情報的優位性に結びつくことを証明した。 最後に、qubit B92 QKDプロトコルについて、Aliceのアンサンブルのコヒーレンスが漸近状態における秘密鍵レートを上向きにすることを示す。 これらの結果は、量子通信と暗号におけるアンサンブルコヒーレンスに定量的な操作的意味を与える。

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