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量子信道的广义容量

量子物理 2023-09-26 v1 信息论 math.IT

摘要

经典信道上经典信息的传输催生了以经典互信息给出最优速率的经典容量定理。尽管经典信息是量子信息的子集,量子容量问题的速率却以相干信息表示,而相干信息在数学上并未推广经典互信息。此外,在噪声量子信道上传输信息时存在多个具有不同公式的容量定理。这引出了一个问题:何为经典互信息的数学上准确的量子推广,以及是否存在直接扩展经典容量问题的量子任务。本文中,我们通过引入称为广义信息(generalized information)的量来解答这些疑问,它作为涵盖经典互信息与相干信息的数学推广。我们定义了一种传输任务,其将经典信息容量问题与量子信息容量问题均作为特例包含,并证明该任务的传输容量由广义信息刻画。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14141,
  title  = {The Generalized Capacity of a Quantum Channel},
  author = {Zahra Baghali Khanian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14141},
  year   = {2023}
}