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广义量子斯坦纳引理与经典-量子通道资源理论的可逆性

量子物理 2025-09-17 v1 数学物理 math.MP

摘要

我们将Hayashi和Yamasaki[arXiv:2408.02722]最近证明的广义量子斯坦纳引理推广到经典-量子(c-q)通道。我们分析了在平行策略下测试c-q通道En\mathcal{E}^{\otimes n}对给定c-q通道序列集合(Sn\mathcal{S}_n)n的复合假设检验问题。在满足某些自然假设条件的情况下,我们证明了最优渐进非对称错误指数由Umegaki通道散度的正则化给出,该正则化在Sn\mathcal{S}_n上最小化。这使我们能够在自然框架内证明经典-量子通道资源理论的可逆性,其中通道间距离(因此也即近似通道可互换性)以diamond范数度量,自由操作集为所有渐进资源非生成超信道。我们获得的结果与Hayashi和Yamasaki[arXiv:2509.07271]的独立工作类似。然而,GQSL直接部分的证明使用不同的论证和技术来处理因涉及c-q通道而产生的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.13280,
  title  = {Generalized Quantum Stein's Lemma and Reversibility of Quantum Resource Theories for Classical-Quantum Channels},
  author = {Bjarne Bergh and Nilanjana Datta and Anirudh Khaitan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13280},
  year   = {2025}
}

备注

51 pages. See also independent work by Hayashi and Yamasaki arXiv: 2509.07271. This paper was also submitted to the conference QIP 2026 on 12.09.25