高斯态使单模量子衰减器的输出熵最小化
量子物理
2016-12-22 v2 信息论
数学物理
math.IT
math.MP
概率论
摘要
我们证明，在固定输入熵的条件下，高斯热输入态使单模高斯量子受限衰减器的输出冯·诺依曼熵最小化。高斯量子受限衰减器模拟了电磁信号在量子状态下的衰减。衰减后的实值经典信号的香农熵是原信号熵的简单函数。能量量子化的一个显著后果是，量子受限衰减器的输出冯·诺依曼熵不再仅是输入熵的函数。证明始于 De Palma 等人 (IEEE Trans. Inf. Theory 62, 2895 (2016)) 的优超结果，并基于一个新的等周不等式。我们的结果意味着几何输入概率分布使稀疏化(thinning)在固定输入熵下的输出香农熵最小化。此外，我们的结果为多模推广开辟了道路，从而能够确定高斯量子受限衰减器的三重权衡区域以及高斯退化量子广播信道的经典容量区域。
引用
@article{arxiv.1605.00441,
title = {Gaussian States Minimize the Output Entropy of the One-Mode Quantum Attenuator},
author = {Giacomo De Palma and Dario Trevisan and Vittorio Giovannetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.00441},
year = {2016}
}