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利用对称性高效逼近量子信道保真度

量子物理 2026-04-21 v4 数据结构与算法 信息论 math.IT

摘要

确定通过噪声量子信道传输量子信息的最优保真度是量子信息论的核心问题之一。近期,[Berta-Borderi-Fawzi-Scholz, Mathematical Programming, 2021] 为该量引入了渐近收敛的半定规划外层界限层级。然而,半定规划(SDP)的规模随层级呈指数增长,致使其计算不可扩展。本工作中,通过利用 SDP 中的对称性,我们证明:对于固定输出维数的量子信道,可在关于层级与输入维数均为多项式的时间内计算 SDP。作为我们结果的直接推论,最优保真度可在 poly(1/ϵ,input dimension)\mathrm{poly}(1/\epsilon, \text{input dimension}) 时间内以 ϵ\epsilon 的精度被逼近。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.15884,
  title  = {Efficient Approximation of Quantum Channel Fidelity Exploiting Symmetry},
  author = {Yeow Meng Chee and Hoang Ta and Van Khu Vu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15884},
  year   = {2026}
}