Классическая способность с помощью запутывания


В теории квантовой связи классическая пропускная способность квантового канала с использованием запутанностиэто наивысшая скорость, с которой классическая информация может передаваться от отправителя к получателю, когда они разделяют неограниченное количество бесшумной запутанности . Оно задается квантовой взаимной информацией канала, которая представляет собой квантовую взаимную информацию ввода-вывода , максимизированную по всем чистым двудольным квантовым состояниям с одной системой, передаваемой через канал . Эта формула является естественным обобщением теоремы Шеннона о кодировании канала с шумом , в том смысле, что эта формула равна пропускной способности, и нет необходимости ее регуляризовать. Дополнительная особенность, которую она разделяет с формулой Шеннона, заключается в том, что бесшумный классический или квантовый канал обратной связи не может увеличить классическую пропускную способность с помощью запутанности. Классическая теорема о емкости с использованием запутанности доказывается в двух частях: теорема о прямом кодировании и обратная теорема. Теорема прямого кодирования демонстрирует, что квантовая взаимная информация канала является достижимой скоростью с помощью стратегии случайного кодирования, которая фактически является зашумленной версией протокола сверхплотного кодирования . Обратная теорема показывает, что эта скорость оптимальна за счет использования сильной субаддитивности квантовой энтропии .