量子香农理论的资源框架

量子香农理论被宽泛地定义为编码定理的集合，例如经典与量子信源压缩、含噪信道编码定理、纠缠蒸馏等，其刻画了量子和经典信道与态的渐近性质。在本文中我们提倡一种统一的方法来处理量子香农理论中一类重要问题，即那些双分、单向且无记忆的问题。我们形式化了两个长期被默认理解的原理。首先，我们描述了更大希尔伯特空间之教堂如何让我们在态、信道、系综及其纯化之间灵活移动。其次，我们引入有限与渐近（量子）信息处理资源作为量子香农理论的基本对象，并将直接编码定理中使用的协议重述为资源间的不等式。我们发展了资源微积分的规则，其允许我们操纵和组合资源不等式。该框架简化了众多编码定理证明并提供了编码定理间逻辑依赖的结构性洞察。我们回顾了上述基本编码结果并展示了它们的一个子集如何统一为一族相关的资源不等式。最后，我们利用这族不等式找到了涉及一个含噪量子资源和两个无噪资源的所有协议的最优权衡曲线。