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量子假设排除误差指数的双坐标束

量子物理 2026-03-25 v4 信息论 数学物理 math.IT math.MP

摘要

量子状态排除是一种具有用于量子态本体论解释的应用任务。在此任务中,给定一个系统的状态从有限集合中随机选择,目标是识别一个不等于真实状态的集合中的状态。若识别的状态是真实状态,则发生错误。在本文中,我们从信息论视角研究量子状态排除的最优错误概率及其误差指数。我们的主要发现是,给出误差指数的单字母上界由多元 log-Euclidean Chernoff 发散给出,我们证明这一上界优于此前已知的最佳上界。我们还扩展了分析到量子信道排除,并在其误差指数上建立了一个单字母且可有效计算的上界,允许使用自适应策略。我们推导了两个上界,基于状态和信道排除,均基于一次性分析并称为双坐标 Chernoff 发散的类型。此外,我们的结果在信道排除的两个重要特殊情况具有意义。首先,当存在两个假设时,我们的结果提供了对称二进制信道鉴别误差指数的第一个已知可有效计算的上界。其次,当所有信道都是经典的时,我们显示我们的上界可以通过平行策略实现,从而解决了经典信道排除的确切误差指数。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.13728,
  title  = {Barycentric bounds on the error exponents of quantum hypothesis exclusion},
  author = {Kaiyuan Ji and Hemant K. Mishra and Milán Mosonyi and Mark M. Wilde},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.13728},
  year   = {2026}
}

备注

34 pages, 1 figure