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量子非高斯衰减器和放大器信道的经典容量

量子物理 2026-01-23 v2

摘要

我们考虑一个量子玻色子信道,该信道通过分束器或双模压缩器将输入模式与制备在任意状态的环境模式耦合。我们研究该信道的经典容量,称之为非高斯衰减器或放大器信道。如果环境状态是热态,我们当然恢复出经典容量已知的高斯相位协变信道。否则,我们推导出信道经典容量的下界和上界,灵感来自非高斯加性噪声信道容量的经典处理方法。我们证明容量的下界总是可达的,并给出例子说明可以利用信道的非高斯性使通信速率超过高斯等效信道(即环境状态被替换为具有相同协方差矩阵的高斯状态的信道)的容量。最后,我们的上界引导我们提出并研究关于输入状态使非高斯衰减器或放大器信道输出熵最小化的猜想。解决这些猜想将是迈向获取一大类非高斯玻色子信道容量的主要步骤。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.15623,
  title  = {Classical capacity of quantum non-Gaussian attenuator and amplifier channels},
  author = {Zacharie Van Herstraeten and Saikat Guha and Nicolas J. Cerf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.15623},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages + 1 page of Appendix, 9 figures