איחוד מושגים שונים של אי התאמה קוונטית להיררכיה קפדנית של תיאוריות משאבים של תקשורת

איחוד מושגים שונים של אי התאמה קוונטית להיררכיה קפדנית של תיאוריות משאבים של תקשורת

צומת המקור: 2706856

פרנצ'סקו בושמי1, Kodai Kobayashi1, שינטארו מינגאווה1, פאולו פרינוטי2,3, ו אלסנדרו טוסיני2,3

1המחלקה לאינפורמטיקה מתמטית, אוניברסיטת נגויה, פורו-צ'ו, צ'יקוסה-קו, 464-8601 נגויה, יפן
2קבוצת QUIT, המחלקה לפיזיקה, אוניברסיטת פאביה, דרך באסי 6, 27100 פאביה, איטליה
3INFN Sezione di Pavia, via Bassi 6, 27100 Pavia, איטליה

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

אמנם יש הסכמה כללית לגבי ההגדרה של POVMs לא תואמים, אבל כשעולים לרמת המכשירים מוצאים מצב הרבה פחות ברור, עם הגדרות שונות מבחינה מתמטית ובלתי תלויות מבחינה לוגית של אי התאמה. כאן אנו סוגרים את הפער הזה על ידי הצגת המושג $q-compatibility$, המאחד מושגים שונים של חוסר התאמה של POVMs, ערוצים ומכשירים להיררכיה אחת של תיאוריות משאבים של תקשורת בין צדדים מופרדים. תיאוריות המשאבים שאנו מקבלים הן $complete$, במובן זה שהן מכילות משפחות שלמות של פעולות חופשיות ומונוטונים המספקים תנאים הכרחיים ומספיקים לקיומו של טרנספורמציה. יתרה מזאת, המסגרת שלנו היא לחלוטין $מבצעית$, במובן זה שהטרנספורמציות החופשיות מאופיינות במפורש, במונחים של פעולות מקומיות הנעזרות בתקשורת קלאסית מכוונת מוגבלת מבחינה סיבתית, ולכל המונוטונים יש פרשנות תיאורטית-משחקית ההופכת אותם לניתנים למדידה ניסיוני באופן עקרוני. לפיכך אנו מסוגלים להצביע בדיוק ממה מורכב כל מושג של אי התאמה, במונחים של משאבים תיאורטיים של מידע.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] איבו ביאליניצקי-בירולה ויז'י מיציאלסקי. יחסי אי ודאות לאנטרופיית מידע במכניקת גלים. Communications in Mathematical Physics, 44(2):129–132, 1975. URL: https://​link.springer.com/​article/​10.1007/​BF01608825, doi:10.1007/​BF01608825.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608825

[2] מריו ברטה, מתיאס קריסטנדל, רוג'ר קולבק, ג'וזף מ. רנס ורנאטו רנר. עקרון אי הוודאות בנוכחות זיכרון קוונטי. Nature Physics, 6(9):659–662, 2010. כתובת אתר: https://www.nature.com/​articles/​nphys1734, doi:10.1038/​nphys1734.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1734
https: / / www.nature.com/ articles / nphys1734

[3] הווארד בארנום, קרלטון מ. מערות, כריסטופר א. פוקס, ריצ'רד ג'וזה ובנג'מין שומאכר. לא ניתן לשדר מצבים מעורבים שאינם נוסעים. פיזי. Rev. Lett., 76:2818–2821, Apr 1996. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.76.2818, doi:10.1103/​PhysRevLett.76.2818.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.76.2818

[4] ניקולס ברונר, דניאל קוולקנטי, סטפנו פירוניו, ולריו סקאראני וסטפני ווהנר. אי-מקום של פעמון. כומר מוד. Phys., 86:419–478, אפריל 2014. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.86.419, doi:10.1103/​RevModPhys.86.419.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.419

[5] פרנצ'סקו בושמי, אריק צ'יטמבר וונבין ז'ו. תורת המשאבים השלמה של אי התאמה קוונטית כתכנות קוונטית. פיזי. Rev. Lett., 124:120401, Mar 2020. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.124.120401, doi:10.1103/​PhysRevLett.124.120401
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.120401

[6] פרנצ'סקו בושמי ונילנג'נה דאטה. שוויון בין חלוקה וירידה מונוטונית של מידע בתהליכים סטוכסטיים קלאסיים וקוונטיים. פיזי. Rev. A, 93:012101, ינואר 2016. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.93.012101, doi:10.1103/​PhysRevA.93.012101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.012101

[7] פרנצ'סקו בושמי, נילנג'אנה דאטה וסרגיי סטרלצ'וק. אפיון תאורטי משחק של ערוצים אנטי-מתכלים. Journal of Mathematical Physics, 55(9):092202, 2014. arXiv:https:/​/​doi.org/​10.1063/​1.4895918, doi:10.1063/​1.4895918.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4895918
arXiv: https: //doi.org/10.1063/1.4895918

[8] פרנצ'סקו בושמי וגלעד גור. עקומות לורנץ יחסיות קוונטיות. פיזי. Rev. A, 95:012110, ינואר 2017. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.95.012110, doi:10.1103/​PhysRevA.95.012110.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.012110

[9] פרנצ'סקו בושמי, מאסאהיטו היאשי ומיכל הורודצקי. מאזן מידע גלובלי במדידות קוונטיות. Physical Review Letters, 100(21):210504, 2008. URL: https:/​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.100.210504, doi:10.1103/​PhysRevLett.100.210504
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.210504

[10] פרנצ'סקו בושמי, מייקל JW Hall, Masanao Ozawa ומארק M. Wilde. רעש והפרעה במדידות קוונטיות: גישה תאורטית למידע. Physical Review Letters, 112(5):050401, 2014. URL: https:/​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.112.050401, doi:10.1103/​PhysRevLett.112.050401
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.050401

[11] פרנצ'סקו בושמי, קודאי קובאיאשי ושינטארו מינגאווה. תורת משאבים מלאה ותפעולית של חדות מדידה, 2023. arXiv:2303.07737.
arXiv: 2303.07737

[12] דיוויד בלקוול. השוואות מקבילות של ניסויים. The Annals of Mathematical Statistics, 24(2):265–272, 1953. URL: http://​/​www.jstor.org/​stable/​2236332, doi:10.1214/​aoms/​1177729032.
https: / / doi.org/ 10.1214 / aoms / 1177729032
http: // www.jstor.org/ stable / 2236332

[13] פול בוש, פקה ג'יי להטי ופיטר מיטלשטדט. תורת הקוונטים של המדידה. Springer Berlin Heidelberg, 1996. doi:10.1007/​978-3-540-37205-9.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-540-37205-9

[14] פול בוש, פקה להטי וריינהרד פ. ורנר. קולוקוויום: שורש קוונטי-ממוצע-ריבוע שגיאה ואי-ודאות מדידה. כומר מוד. Phys., 86:1261–1281, דצמבר 2014. כתובת URL: https://doi.org/​10.1103/​RevModPhys.86.1261, doi:10.1103/​RevModPhys.86.1261.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.1261

[15] פרנצ'סקו בושמי, דיוויד סאטר ומרקו טומיכל. טיפול תאורטי-מידע בדיכוטומיות קוונטיות. Quantum, 3:209, דצמבר 2019. doi:10.22331/​q-2019-12-09-209.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-09-209

[16] פרנצ'סקו בושמי. כל המצבים הקוונטיים המסובכים אינם מקומיים. פיזי. Rev. Lett., 108:200401, מאי 2012. URL: https:/​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.108.200401, doi:10.1103/​PhysRevLett.108.200401
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.200401

[17] פרנצ'סקו בושמי. השוואה בין מודלים סטטיסטיים קוונטיים: תנאים שווים לספיקות. תקשורת בפיסיקה מתמטית, 310(3):625–647, 2012. doi:10.1007/​s00220-012-1421-3.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-012-1421-3

[18] פרנצ'סקו בושמי. הצהרות דמויות חוק שני קוונטי לחלוטין מתיאוריית ההשוואות הסטטיסטיות, 2015. URL: https://​/​arxiv.org/​abs/​1505.00535, doi:10.48550/​ARXIV.1505.00535.
https://doi.org/​10.48550/​ARXIV.1505.00535
arXiv: 1505.00535

[19] פרנצ'סקו בושמי. ערוצים מתכלים, ערוצים פחות רועשים ומורפיזמים סטטיסטיים קוונטיים: קשר שקילות. Probl Inf Transm, 52:201–213, 2016. doi:10.1134/​S0032946016030017.
https: / / doi.org/ 10.1134 / S0032946016030017

[20] פרנצ'סקו בושמי. משפטי עיבוד נתונים הפוך וחוקים שניים חישוביים. ב-Masanao Ozawa, Jeremy Butterfield, Hans Halvorson, Miklós Rédei, Yuichiro Kitajima, and Francesco Buscemi, עורכים, Reality and Measurement in Algebraic Quantum Theory, עמודים 135–159, סינגפור, 2018. Springer Singapore. doi:10.1007/​978-981-13-2487-1.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-981-13-2487-1

[21] ג'וליו צ'יריבלה, G מאורו ד'אריאנו ופאולו פרינוטי. שינוי פעולות קוונטיות: מפות-על קוונטיות. EPL (Europhysics Letters), 83(3):30004, 2008. כתובת אתר: https://​/​iopscience.iop.org/​article/​10.1209/​0295-5075/​83/​30004, doi:10.1209/ ​0295-5075/​83/​30004.
https:/​/​doi.org/​10.1209/​0295-5075/​83/​30004

[22] אריק צ'יטמבר וגלעד גור. תיאוריות משאבים קוונטיים. כומר מוד. Phys., 91:025001, אפריל 2019. כתובת אתר: https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.91.025001, doi:10.1103/​RevModPhys.91.025001.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.025001

[23] ג'אקומו מאורו ד'אריאנו, פאולו פרינוטי ואלסנדרו טוסיני. אי התאמה של נצפים, ערוצים ומכשירים בתיאוריות מידע. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 55(39):394006, 2022. URL: https:/​/​iopscience.iop.org/​article/​10.1088/​1751-8121/​ac88a7/​meta, doi :10.1088/​1751-8121/​ac88a7.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​ac88a7

[24] גלעד גור, דיוויד ג'נינגס, פרנצ'סקו בושמי, רוניאו דואן ואימאן מרוויאן. עיקרון קוונטי ומערך שלם של תנאים אנטרופיים לתרמודינמיקה קוונטית. Nature Communications, 9(1), דצמבר 2018. כתובת URL: https://​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-06261-7 https://​/​doi.org/​10.1038/​s41467- 018-06261-7 doi:10.1038/​s41467-018-06261-7.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-06261-7

[25] ורנר קרל הייזנברג. Über den anschaulichen inhalt der quantentheoretischen kinematik und mechanik. Zeitschrift für Physik, 43:172–198, 1927. URL: https://​/​link.springer.com/​article/​10.1007 doi:10.1007/​BF01397280.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01397280

[26] Ryszard Horodecki, Pawel Horodecki, Michał Horodecki, Karol Horodecki. הסתבכות קוונטית. כומר מוד. Phys., 81:865–942, יוני 2009. כתובת URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.81.865, doi:10.1103/​RevModPhys.81.865.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.81.865

[27] צ'ונג-יון הסיה, מתאו לוסטגליו ואנטוניו אסין. בעיה שולית של ערוץ קוונטי. פיזי. Rev. Res., 4:013249, Mar 2022. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.4.013249, doi:10.1103/​PhysRevResearch.4.013249.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.013249

[28] גודפרי הרולד הארדי, ג'ון אדנזור ליטלווד וג'ורג' פוליה. אי שוויון. Cambridge University Press, 1952. כתובת URL: https://​/​books.google.it/​books?id=t1RCSP8YKt8C.
https://​books.google.it/​books?id=t1RCSP8YKt8C

[29] טייקו היינוזאארי, טקאיוקי מיאדרה ודניאל רייצנר. התקנים קוונטיים מאוד לא תואמים. יסודות הפיזיקה, 44(1):34–57, 2014. doi:10.1007/​s10701-013-9761-1.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-013-9761-1

[30] טייקו היינוזאארי, טקאיוקי מיאדרה ומאריו זימן. הזמנה לאי התאמה קוונטית. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 49(12):123001, פברואר 2016. doi:10.1088/​1751-8113/​49/​12/​123001.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​12/​123001

[31] טייקו היינוזאארי, דניאל רייצנר ופיטר סטאנו. הערות על יכולת מדידה משותפת של נתונים קוונטיים. Foundations of Physics, 38(12):1133–1147, 2008. URL: https://​/​link.springer.com/​article/​10.1007/​s10701-008-9256-7, doi:10.1007/​s10701 -008-9256-7.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-008-9256-7

[32] קאיואן ג'י ואריק צ'יטמבר. אי תאימות כמשאב עבור מכשירים קוונטיים הניתנים לתכנות. arXiv:2112.03717, 2021. כתובת אתר: https://​/​arxiv.org/​abs/​2112.03717.
arXiv: 2112.03717

[33] אנה ג'נקובה. השוואה של ערוצים קוונטיים וניסויים סטטיסטיים, 2015. כתובת URL: https://​/​arxiv.org/​abs/​1512.07016, doi:10.48550/​ARXIV.1512.07016.
https://doi.org/​10.48550/​ARXIV.1512.07016
arXiv: 1512.07016

[34] אנה ג'נקובה. תיאוריה כללית של השוואה של ערוצים קוונטיים (ומעבר לכך). IEEE Transactions on Information Theory, 67(6):3945–3964, 2021. doi:10.1109/​TIT.2021.3070120.
https: / doi.org/â € ‹10.1109 / TIT.2021.3070120

[35] Eneet Kaur, Siddhartha Das, Mark M. Wilde, ו-Andreas Winter. הרחבה מגבילה את הביצועים של מעבדים קוונטיים. פיזי. Rev. Lett., 123:070502, אוגוסט 2019. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.123.070502, doi:10.1103/​PhysRevLett.123.070502
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.070502

[36] Eneet Kaur, Siddhartha Das, Mark M. Wilde, ו-Andreas Winter. תורת המשאבים של אי-הרחבה ויכולת קוונטית לא-סימפטוטית. פיזי. Rev. A, 104:022401, אוגוסט 2021. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.104.022401, doi:10.1103/​PhysRevA.104.022401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.022401

[37] ארינדאם מיטרה ומטה פרקאס. תאימות של מכשירים קוונטיים. פיזי. Rev. A, 105:052202, מאי 2022. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.105.052202, doi:10.1103/​PhysRevA.105.052202.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.052202

[38] אלברט וו. מרשל, אינגרם אולקין, ובארי סי ארנולד. אי-שוויון: תורת התמחות ויישומיה. Springer, 2010. doi:10.1007/​978-0-387-68276-1.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-0-387-68276-1

[39] הנס מאסן ו-JBM Uffink. יחסי אי ודאות אנטרופיים כלליים. פיזי. Rev. Lett., 60:1103–1106, Mar 1988. URL: https:/​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.60.1103, doi:10.1103/​PhysRevLett.60.1103.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.60.1103

[40] מסנאו אוזאווה. תהליכי מדידה קוונטיים של נצפים מתמשכים. Journal of Mathematical Physics, 25:79–87, 1984. URL: https://​/​aip.scitation.org/​doi/​10.1063/​1.526000, doi:10.1063/​1.526000.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.526000

[41] מסנאו אוזאווה. ניסוח מחדש בעל תוקף אוניברסלי של עקרון אי הוודאות של הייזנברג על רעש והפרעה במדידה. פיזי. Rev. A, 67:042105, אפריל 2003. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.67.042105, doi:10.1103/​PhysRevA.67.042105.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.042105

[42] מסנאו אוזאווה. יחסי אי ודאות לרעש והפרעות במדידות קוונטיות כלליות. Annals of Physics, 311(2):350–416, 2004. URL: https://​/​www.sciencedirect.com/​science/​article/​pii/​S0003491604000089, doi:10.1016/​j.aop. 2003.12.012.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2003.12.012
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0003491604000089

[43] מסנאו אוזאווה. הגזירה המקורית של הייזנברג לעקרון אי הוודאות והניסוחים המחודשים שלו תקפים אוניברסליים. Current Science, 109(11):2006–2016, 2015. כתובת אתר: http://​/​www.jstor.org/​stable/​24906690.
http: // www.jstor.org/ stable / 24906690

[44] מסנאו אוזאווה. תקינות ושלמות של טעויות קוונטיות שורש-ממוצע-ריבוע. npj Quantum Inf, 5(1), 2019. doi:10.1038/​s41534-018-0113-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-018-0113-z

[45] מרטין פלוואלה. תקשורת פרטית.

[46] דניס רוסט, פרנצ'סקו בושמי, ויונג-צ'רנג ליאנג. תורת המשאבים של זיכרונות קוונטים ואימותם הנאמן עם הנחות מינימליות. פיזי. Rev. X, 8:021033, מאי 2018. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.8.021033, doi:10.1103/​PhysRevX.8.021033.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021033

[47] Bartosz Regula, Varun Narasimhachar, Francesco Buscemi, and Mile Gu. מניפולציה של קוהרנטיות עם פעולות ביטול-קווריאנטיות. פיזי. Rev. Research, 2:013109, ינואר 2020. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.2.013109, doi:10.1103/​PhysRevResearch.2.013109.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013109

[48] HP רוברטסון. עקרון אי הוודאות. פיזי. Rev., 34:163–164, July 1929. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRev.34.163, doi:10.1103/​PhysRev.34.163.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.34.163

[49] דניס רוסט, דיוויד שמיד ופרנצ'סקו בושמי. אפיון בלתי תלוי בסוג של משאבים מופרדים דמויי חלל. פיזי. Rev. Lett., 125:210402, נובמבר 2020. URL: https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.125.210402, doi:10.1103/​PhysRevLett.125.210402
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.210402

[50] דיוויד שמיד, תומס סי פרייזר, ראווי קונג'וואל, אנה בלן סיינץ, אלי וולף ורוברט וו. ספקנס. הבנת יחסי הגומלין בין הסתבכות ואי-לוקאליות: הנעה ופיתוח ענף חדש של תורת ההסתבכות, 2020. כתובת URL: https://​/​arxiv.org/​abs/​2004.09194, doi:10.48550/​ARXIV.2004.09194.
https://doi.org/​10.48550/​ARXIV.2004.09194
arXiv: 2004.09194

[51] פול סקז'יצ'יק ונואה לינדן. יציבות מדידה, משחקי אפליה ומידע נגיש. פיזי. Rev. Lett., 122:140403, אפריל 2019. doi:10.1103/​PhysRevLett.122.140403.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.140403

[52] דיוויד שמיד, דניס רוסט ופרנצ'סקו בושמי. תורת המשאבים הבלתי תלויה בסוג של פעולות מקומיות ואקראיות משותפת. Quantum, 4:262, אפריל 2020. doi:10.22331/​q-2020-04-30-262.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-04-30-262

[53] וונבין ג'ואו ופרנצ'סקו בושמי. מעברי מצב כלליים עם מורפיזמים מדויקים של משאבים: גישה תיאורטית-משאבית מאוחדת. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 53(44):445303, אוקטובר 2020. URL: https://​/​dx.doi.org/​10.1088/​1751-8121/​abafe5, doi:10.1088/​1751 -8121/​abafe5.
https://doi.org/​10.1088/​1751-8121/​abafe5

מצוטט על ידי

[1] Leevi Leppäjärvi ומיכל Sedlák, "אי התאמה של מכשירים קוונטיים", arXiv: 2212.11225, (2022).

[2] מרקו ארבה, פאולו פרינוטי, דוידה רולינו ואלסנדרו טוסיני, "אי התאמה למדידה חזקה יותר מהפרעה", arXiv: 2305.16931, (2023).

[3] סטנלי גודר, "תיאוריה של מכשירים קוונטיים", arXiv: 2305.17584, (2023).

[4] Ning Gao, Dantong Li, Anchit Mishra, Junchen Yan, Kyrylo Simonov, and Giulio Chiribella, "מדידת אי התאמה וצירוף נקודות תצפית קוונטיות באמצעות מתג קוונטי", מכתבי ביקורת גופנית 130 17, 170201 (2023).

[5] פרנצ'סקו בושמי, קודאי קובאיאשי ושינטארו מינגאווה, "תיאוריית משאבים מלאה ומבצעית של חדות מדידה", arXiv: 2303.07737, (2023).

הציטוטים לעיל הם מ- מודעות SAO / NASA (עודכן לאחרונה בהצלחה 2023-06-07 21:35:06). הרשימה עשויה להיות שלמה מכיוון שלא כל בעלי האתרים מספקים נתוני ציטוט ראויים ומלאים.

On השירות המוזכר של קרוסרף לא נמצאו נתונים על ציטוט עבודות (ניסיון אחרון 2023-06-07 21:35:05)

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים