具有被动环境辅助的高斯量子信道容量

被动环境辅助通信通过建模为信息承载系统与环境的酉相互作用的量子信道进行，其中环境由被动辅助者控制，其可设置环境的初态以协助发送方与接收方，但不能根据消息主动调整其行为。本文中我们在此框架下通过考虑作用于玻色系统的高斯酉变换来研究信息传输能力。我们考察了量子通信与带辅助者的经典通信，以及发送方与辅助者间具有自由经典协调(会议式编码器)的经典通信。关于量子通信，我们证明了带与不带能量约束的一般编码定理，给出多字母(正则化)表达式。在寻找容量公式可计算的情形时，我们寻找普遍可降解或反可降解的高斯酉变换。然而，我们证明不存在对所有环境态均产生可降解或反可降解信道的高斯酉变换。另一方面，限制于高斯环境态时，会得到普遍可降解的酉变换，对此我们可给出单字母量子容量公式。关于经典通信，我们证明了在能量约束下经典容量的一一般编码定理，由多字母表达式给出。此外，我们推导了发送方与辅助者分别受对方帮助时的经典容量间的不确定性型关系，给出了两容量之和的下界。随后，这被用于下界估计发送方与辅助者间经典通信场景中的经典信息传输速率。