经典低功耗信号处理中的一个量子广播问题

我们提出一个称为“广播Holevo信息”的问题：给定取自一个系综的未知态，任务是生成一个二分态，尽可能多地将Holevo信息传递给每个副本。我们认为，对两个副本的平均信息的上界意味着在无信息损失下发送该系综所需量子容量的下界。这是因为零量子容量的信道具有一个酉扩展，其传递给环境的信息至少与其传递给输出的信息一样多。对于由纯态在哈密顿演化下的时间轨道构成的系综，我们根据输入和输出能量分布的性质导出了所需量子容量的这样一个下界。此外，我们讨论了广播问题与熵幂不等式之间的关系。当信号应由时不变设备传输，使得输出信号具有与输入信号相同的时序信息时，就会出现广播问题。基于先前的结果，我们认为这建立了量子信息论与低功耗计算理论之间的联系，因为时序信息的丢失意味着自由能的丢失。