We define 2-indexed $(q,p)$-Schatten quasi-norms for any $q,p > 0$ on operators on a tensor product of Hilbert spaces, naturally extending the norms defined by Pisier's theory of operator-valued Schatten spaces. We establish several desirable properties of these quasi-norms, such as relational consistency and the behavior on block diagonal operators, assuming that $|\frac{1}{q} - \frac{1}{p}| \leq 1$. In fact, we show that this condition is essentially necessary for natural properties to hold. Furthermore, for linear maps between spaces of such quasi-norms, we introduce completely bounded quasi-norms and co-quasi-norms. We prove that the $q \to p$ completely bounded co-quasi-norm is super-multiplicative for tensor products of quantum channels for $q \geq p>0$, extending an influential result of [Devetak, Junge, King, Ruskai, 2006]. Our proofs rely on elementary matrix analysis and operator convexity tools and do not require operator space theory. On the applications side, we demonstrate that these quasi-norms can be used to express relevant quantum information measures such as Rényi conditional entropies for $α\geq \frac{1}{2}$ or the Sandwiched Rényi Umlaut information for $α< 1$. Our multiplicativity results imply a tensorizing notion of reverse hypercontractivity, additivity of the completely bounded minimum output Rényi-$α$-entropy for $α\geq\frac{1}{2}$ extending another important result of [Devetak, Junge, King, Ruskai, 2006], and additivity of the maximum output Rényi-$α$ entropy for $α\geq \frac{1}{2}$.


翻译:我们定义了对任意$q,p > 0$在希尔伯特空间张量积算子上的$(q,p)$-Schatten双索引拟范数,自然推广了Pisier算子值Schatten空间理论中的范数。在假设$|\frac{1}{q} - \frac{1}{p}| \leq 1$的条件下,我们建立了这些拟范数的若干理想性质,如关系一致性和在块对角算子上的行为。实际上,我们证明了该条件对于保持自然性质而言是本质上必要的。此外,针对此类拟范数空间之间的线性映射,我们引入了完全有界拟范数和余拟范数。我们证明了对于量子通道的张量积,当$q \geq p>0$时,$q \to p$完全有界余拟范数具有超乘性,这推广了[Devetak, Junge, King, Ruskai, 2006]的重要结果。我们的证明依赖于初等矩阵分析和算子凸性工具,无需算子空间理论。在应用方面,我们展示了这些拟范数可用于表达相关量子信息度量,如$α\geq \frac{1}{2}$时的Rényi条件熵或$α<1$时的夹心Rényi Umlaut信息。我们的乘性结果蕴含了逆超收缩性的张量化概念,推广了[Devetak, Junge, King, Ruskai, 2006]另一重要结果:当$α\geq\frac{1}{2}$时完全有界最小输出Rényi-$α$熵的可加性,以及当$α\geq \frac{1}{2}$时最大输出Rényi-$α$熵的可加性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【牛津大学博士论文】量子自然语言处理范畴论,270页pdf
专知会员服务
21+阅读 · 2022年12月16日
数字孪生模型构建理论及应用
专知会员服务
232+阅读 · 2022年4月19日
pytorch中六种常用的向量相似度评估方法
极市平台
22+阅读 · 2021年12月9日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
【论文】深度学习的数学解释
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年12月15日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 3月31日
VIP会员
最新内容
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
1+阅读 · 5分钟前
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
4+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
相关VIP内容
【牛津大学博士论文】量子自然语言处理范畴论,270页pdf
专知会员服务
21+阅读 · 2022年12月16日
数字孪生模型构建理论及应用
专知会员服务
232+阅读 · 2022年4月19日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员