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构造在任意维度下反退化退极化信道的信道

量子物理 2026-05-18 v5

摘要

我们考虑 dd 维下的退极化信道 Dx(ρ)=(1x)ρ+xtr(ρ)IdD_x(\rho)=(1-x)\rho+x\:\textit{tr}({\rho}) \frac{I}{d},并显式构造了一个量子信道 Nx{\cal N}_x,当 x12x\geq\frac{1}{2} 时该信道能够反退化此信道。这证明了退极化信道 DxD_xx12x\geq\frac{1}{2} 时具有零容量。作为推论,这意味着任何量子信道一旦被强于该值的白噪声污染,其容量将完全丧失。尽管基于 Choi 矩阵的对称可扩展性论证已知信道在 xd2(d+1)x\geq \frac{d}{2(d+1)} 时是反退化的,但该更大区间内反退化信道的显式形式此前未知。我们还在 x12x\geq \frac{1}{2} 区域闭式计算了互补信道 Dxc{\cal D}_x^c 的容量。这丰富了已有闭式计算量子容量的量子信道列表。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.05733,
  title  = {Construction of channels which in every dimension anti-degrade the depolarizing channel},
  author = {Shayan Roofeh and Vahid Karimipour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05733},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for Publication in Quantum Information Processing