Logo Zephyrnet

Phân phối lại trạng thái kết hợp một lần

Ngày:

Eyuri Wakakuwa1,2, Yoshifumi Nakata3,4,5Min Hsiu Hsieh6,7

1Khoa Kỹ thuật Truyền thông và Tin học, Trường Cao học Tin học và Kỹ thuật, Đại học Điện-Truyền thông, Tokyo 182-8585, Nhật Bản
2Khoa Khoa học Máy tính, Trường Cao học Khoa học và Công nghệ Thông tin, Đại học Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Nhật Bản
3Viện Vật lý Lý thuyết Yukawa, Đại học Kyoto, Kitashirakawa Oiwakecho, Sakyo-ku, Kyoto, 606-8502, Nhật Bản
4Trung tâm Khoa học Photon, Trường Cao học Kỹ thuật, Đại học Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Nhật Bản
5JST, PRESTO, 4-1-8 Honcho, Kawaguchi, Saitama, 332-0012, Nhật Bản
6Trung tâm Thông tin & Phần mềm Lượng tử (UTS: QSI), Đại học Công nghệ Sydney, Sydney NSW, Úc
7Viện nghiên cứu Hon Hai (Foxconn), Đài Bắc, Đài Loan

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Chúng tôi xem xét việc phân phối lại trạng thái của một nguồn thông tin “hỗn hợp” có cả thành phần cổ điển và lượng tử. Người gửi truyền thông tin cổ điển và lượng tử cùng lúc đến người nhận, với sự có mặt của thông tin cổ điển và lượng tử ở cả người gửi và bộ giải mã. Các tài nguyên sẵn có là sự vướng víu chung và các kênh truyền thông lượng tử và cổ điển không ồn ào. Chúng tôi rút ra các giới hạn trực tiếp và nghịch đảo một lần cho ba tài nguyên này, được biểu thị dưới dạng các entropy có điều kiện trơn tru của trạng thái nguồn. Các định lý mã hóa khác nhau cho các vấn đề mã hóa nguồn của hai bên có được một cách có hệ thống bằng cách rút gọn các kết quả của chúng tôi, bao gồm cả những vấn đề chưa được đề cập trong tài liệu trước đây.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] Anura Abeyesinghe, Igor Devetak, Patrick Hayden và Andreas Winter, “Mẹ của tất cả các giao thức: tái cấu trúc cây gia phả của thông tin lượng tử'', Proc. Roy. Sóc. A 465(2108):2537–2563 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2009.0202

[2] Anurag Anshu, Rahul Jain và Naqueeb Ahmad Warsi, “Kết quả đạt được chỉ trong một lần đối với việc phân phối lại trạng thái lượng tử'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 64(3): 1425–1435 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2017.2776112

[3] Anurag Anshu, Min-Hsiu Hsieh và Rahul Jain, “Sự phân phối lại trạng thái lượng tử ồn ào với lời hứa và alpha-bit'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 66(12): 7772–7786 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2020.3021289

[4] Zahra Baghali Khanian và Andreas Winter, “Nén phân tán của các nguồn lượng tử cổ điển tương quan hoặc: Cái giá của sự thiếu hiểu biết'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 66(9): 5620–5633 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2020.2981322

[5] Mario Berta, Matthias Christandl, Roger Colbeck, Joseph M. Renes và Renato Renner, “Nguyên lý bất định khi có sự hiện diện của bộ nhớ lượng tử'', Nat. Vật lý. 6(9): 659–662 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1038 / NPHYS1734

[6] Mario Berta, Matthias Christandl và Renato Renner, “Định lý shannon ngược lượng tử dựa trên lý thuyết thông tin một lần”, Comm. Toán học. Vật lý. 306(3):579–615 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-011-1309-7

[7] Mario Berta, Matthias Christandl và Dave Touchette, “Giới hạn entropy trơn tru trong quá trình phân phối lại trạng thái lượng tử một lần”, IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 62(3):1425–1439 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2016.2516006

[8] TM Cover và JA Thomas, Các yếu tố của lý thuyết thông tin (tái bản lần 2), Wiley InterScience, 2005.

[9] Nilanjana Datta và Min-Hsiu Hsieh, “Đỉnh của cây giao thức: tỷ lệ tối ưu và sự bất bình đẳng về tài nguyên'', New J. Phys. 13, 093042 (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093042

[10] Nilanjana Datta, Min-Hsiu Hsieh và Jonathan Oppenheim, “Giới hạn trên của việc mở rộng tiệm cận bậc hai đối với chi phí truyền thông lượng tử của quá trình phân phối lại trạng thái'', J. Math. Vật lý. 57(5), 052203 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4949571

[11] I Devetak và A Winter, “Nén dữ liệu cổ điển với thông tin về lượng tử”, Phys. Mục sư A 68(4), 042301 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.042301

[12] I Devetak, AW Harrow và A Winter, “Một nhóm giao thức lượng tử'', Phys. Linh mục Lett. 93(23), 230504 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.93.230504

[13] Igor Devetak và Jon Yard, “Chi phí chính xác của việc phân phối lại các trạng thái lượng tử đa phần”, Phys. Linh mục Lett. 100(23), 230501 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.230501

[14] Igor Devetak, Aram W. Harrow và Andreas J. Winter, “Khung tài nguyên cho lý thuyết shannon lượng tử'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 54(10):4587-4618 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2008.928980

[15] Frederic Dupuis, Mario Berta, Juerg Wullschleger và Renato Renner, “Tách rời một lần”, Comm. Toán học. Vật lý. 328(1):251-284 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-014-1990-4

[16] M Horodecki, J Oppenheim, và A Winter, “Thông tin lượng tử một phần'', Nature 436 (7051): 673–676 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên03909

[17] Michal Horodecki, Jonathan Oppenheim và Andreas Winter, “Hợp nhất trạng thái lượng tử và thông tin tiêu cực”, Comm. Toán học. Vật lý. 269(1):107–136 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-006-0118-x

[18] Min-Hsiu Hsieh và Mark M. Wilde, “Giao dịch giao tiếp cổ điển, giao tiếp lượng tử và sự vướng víu trong lý thuyết shannon lượng tử'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 56(9): 4705-4730 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2010.2054532

[19] Robert Koenig, Renato Renner và Christian Schaffner, “Ý nghĩa hoạt động của entropy tối thiểu và tối đa'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 55(9): 4337-4347 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2009.2025545

[20] T Ogawa và H Nagaoka, “Một bằng chứng mới về định lý mã hóa kênh thông qua kiểm tra giả thuyết trong lý thuyết thông tin lượng tử'', Trong ISIT: 2002 IEEE Int. Triệu chứng. Thông tin.Lý thuyết, Kỷ yếu, trang 73.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ISIT.2002.1023345

[21] Joseph M. Renes và Renato Renner, “Nén dữ liệu cổ điển một lần với thông tin lượng tử và chắt lọc tính ngẫu nhiên chung hoặc khóa bí mật'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 58(3):1985–1991 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2011.2177589

[22] R Renner và S Wolf, “Các giới hạn đơn giản và chặt chẽ để đối chiếu thông tin và khuếch đại quyền riêng tư'', Những tiến bộ trong mật mã học – ASIACRYPT 2005, trang 199-216, Springer, Berlin, Heidelberg.
https: / / doi.org/ 10.1007 / IDIA11593447_11

[23] Renato Renner, “Bảo mật phân phối khóa lượng tử'', Int. J. Quant. Thông tin. 6(1): 1–127, (2008).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749908003256

[24] Benjamin Schumacher, “Mã hóa lượng tử”, Phys. Linh mục A 51(4):2738–2747 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.51.2738

[25] W Forrest Stinespring, “Các hàm dương trên đại số $c^ast$'', Proc. của người Mỹ. Toán học. Soc., 6(2): 211–216 (1955).
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2032342

[26] M. Tomamichel, Xử lý thông tin lượng tử với tài nguyên hữu hạn, Tóm tắt Springer về Vật lý toán học, 2016.

[27] Marco Tomamichel và Masahito Hayashi, “Một hệ thống phân cấp số lượng thông tin để phân tích độ dài khối hữu hạn của các nhiệm vụ lượng tử”, IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 59(11):7693–7710 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2013.2276628

[28] Marco Tomamichel, Roger Colbeck và Renato Renner, “Một thuộc tính phân vùng trang bị tiệm cận lượng tử hoàn toàn'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 55(12):5840–5847 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2009.2032797

[29] Marco Tomamichel, Roger Colbeck và Renato Renner, “Tính đối ngẫu giữa entropies tối thiểu và tối đa trơn tru”, IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 56(9):46744681 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2010.2054130

[30] Armin Uhlmann, “Xác suất chuyển đổi” trong không gian trạng thái của một đại số $ast$'', Rep. Math. Vật lý, 9(2):273–279 (1976).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(76)90060-4

[31] Alexander Vitanov, Frederic Dupuis, Marco Tomamichel và Renato Renner, “Các quy tắc chuỗi cho entropies tối thiểu và tối đa trơn tru”, IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 59(5):2603–2612 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2013.2238656

[32] Eyuri Wakakuwa và Yoshifumi Nakata, “Việc tách rời một phần ngẫu nhiên thống nhất dung lượng kênh lượng tử một lần'', arXiv:2004.12593 (2020).
arXiv: 2004.12593

[33] Eyuri Wakakuwa và Yoshifumi Nakata, “Phân tách một phần ngẫu nhiên và không ngẫu nhiên một lần”, Comm. Toán học. Vật lý. 386(2):589–649 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1007/​s00220021-04136-5

[34] Mark Wilde, Lý thuyết thông tin lượng tử, Camb. Đại học Báo chí, 2013.

[35] Jon T. Yard và Igor Devetak, “Mã hóa nguồn lượng tử tối ưu với thông tin phía lượng tử ở bộ mã hóa và giải mã'', IEEE Trans. Thông tin Lý thuyết 55 (11):5339–5351 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2009.2030494

[36] Ming-Yong Ye, Yan-Kui Bai và ZD Wang, “Sự phân phối lại trạng thái lượng tử dựa trên sự tách rời tổng quát”, Phys. Mục sư A 78(3) (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.030302

Trích dẫn

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img