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混合态压缩的强逆界

量子物理 2025-04-22 v2 信息论 math.IT

摘要

本文研究混合态可视压缩和盲压缩的强逆性质。可视压缩方案的最优速率用净化纠缠来表示,其可加性至今未知。对于可扩展态的一个变体,我们证明了净化纠缠是可加的,并应用此结果得到了此类态盲压缩和可视压缩的一个“相当强”的逆界。即,当速率降至最优速率以下时,误差表现出从 0 到至少 132\frac{1}{3\sqrt{2}} 的不连续跳跃。为处理一般态的可视情况,我们为二分态 ρAR\rho^{AR}α(0,1)(1,)\alpha \in (0,1)\cup (1,\infty) 定义了一个新量 Eα,p(A:R)ρE_{\alpha,p}(A:R)_{\rho},作为净化纠缠 Ep(A:R)ρE_{p}(A:R)_{\rho}α\alpha-Rényi 推广。对于 α=1\alpha=1,我们定义 E1,p(A:R)ρ:=Ep(A:R)ρE_{1,p}(A:R)_{\rho}:=E_{p}(A:R)_{\rho}。我们证明,对于任何低于正规化 limα1+Eα,p(A:R)ρ:=limα1+limnEα,p(An:Rn)ρnn\lim_{\alpha \to 1^+}E_{\alpha,p}^{\infty}(A:R)_{\rho}:=\lim_{\alpha \to 1^+} \lim_{n \to \infty} \frac{E_{\alpha,p}(A^n:R^n)_{\rho^{\otimes n}}}{n} 的速率,可视压缩的保真度指数收敛于零。此外,我们考虑编码器与不可访问参考系统 RR 之间共享的一般混合态源 ρAR\rho^{AR} 的盲压缩。通过假设解码器是一个超幺正信道,我们得到了该源压缩的强逆界。由于这是一般混合态源 ρAR\rho^{AR} 中参考系统 RR 具有经典结构的特例,假设超幺正解码器立即蕴含混合态系综盲压缩的强逆界。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.09415,
  title  = {Strong Converse Bounds for Compression of Mixed States},
  author = {Zahra Baghali Khanian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09415},
  year   = {2025}
}

备注

v2 includes new results in Section III on compression of partially exchangeable states. Theorem 15 provides a new proof of the strong converse bound for blind compression, valid for all sub-unital decoders. v1 has an error in Lemma 14: the fidelity bound on p.14 fails in general. Thus, Theorem 3 applies only to isometric decoders