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共轭信道的性质及其在可加性和乘法中的应用。 (英语) Zbl 1139.81020号

概述:量子信道可以通过系统和环境的幺正耦合来描述,然后通过环境状态空间进行跟踪。取而代之的是在系统状态空间上进行跟踪,会产生一种不同的映射,我们称之为共轭信道。我们探讨了共轭通道的性质,并描述了几种不同的构造方法。通常,共轭通道映射(M_d\mapsto M_{d'})与(d<d'\),不同的结构可能因与部分等距的共轭而不同。我们证明了信道及其共轭具有相同的最小输出熵和最大输出p范数。然后得出,这些最佳输出纯度测度的可加性和乘法性猜想对于通道的乘积成立,当且仅当它们对于它们的共轭物的乘积也成立。这使得我们可以将这些猜想简化为一种特殊的情况,即使用维度最多为(d)的最小表示的映射(M_d\mapsto M_{d^2})。我们发现了许多著名例子的共轭表达式,包括纠缠破缺信道、单位量子比特信道、去极化信道和随机幺正信道的一个子类。对于纠缠破缺信道,信道产生了一类新的信道,可以为其建立最佳输出纯度的可加性和可乘性。对于使用广义Pauli矩阵的随机酉信道,我们获得了乘法性猜想的一个新公式。完全噪声信道的共轭起着特殊的作用,并提出了一种利用噪声传输信息的机制。

MSC公司:

81第68页 量子计算
94A40型 信息与通信理论中的信道模型(包括量子)
81S25美元 量子随机演算
47B65个 正线性算子和有序算子
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