双向量子信道在非信号关联下单向经典通信成本

理解模拟量子信道的经典通信成本是量子信息论中的一个基本问题,当考虑非局域性在量子信息处理中的作用时,这一问题变得更加引人入胜。本文研究在允许两方之间跨空间维度存在非信号关联的情况下,模拟双向量子信道的双向经典通信成本。通过引入非信号超信道,我们给出了通过其单向经典通信平滑最大相对熵给出的 $\epsilon$ 误差单次单向经典通信成本的下界和上界,并证明渐近精确成本由其单向经典通信最大相对熵给出。对于双向情形,我们通过非信号双方超信道推导了单次精确双向经典通信成本的半定变量规划(SDP)形式。我们进一步引入信道的双向条件最小熵作为双向经典通信渐近成本的一个可高效计算的下界。我们的结果在单次和渐近情形中都为其中额度辅助模拟成本提供了下界。此外,我们提出一种基于seesaw算法的方法,计算通过局部操作和共享纠缠的最小模拟误差上界,这为非信号双方超信道与更物理可实现协议之间的关系提供了宝贵的见解。数值实验表明,我们的界限在估计各种量子信道的通信成本方面有效,并且在不同情形下可以较紧。