An important distinction in our understanding of capacities of classical versus quantum channels is marked by the following question: is there an algorithm which can compute (or even efficiently compute) the capacity? While there is overwhelming evidence suggesting that quantum channel capacities may be uncomputable, a formal proof of any such statement is elusive. We initiate the study of the hardness of computing quantum channel capacities. We show that, for a general quantum channel, it is QMA-hard to compute its quantum capacity, and that the entanglement-assisted zero-error capacity under some restrictions is uncomputable; indicative of the fact that quantum channel capacities may generally be undecidable.


翻译:在理解经典信道与量子信道容量的一个关键区别中,以下问题至关重要:是否存在能计算(甚至高效计算)信道容量的算法?尽管有压倒性证据表明量子信道容量可能是不可计算的,但此类论断的形式化证明始终难以捉摸。我们开创性地研究了计算量子信道容量的难度问题。结果表明,对于一般量子信道,计算其量子容量是QMA-困难的,且在特定约束下,纠缠辅助零错误容量是不可计算的——这暗示量子信道容量在一般情况下可能是不可判定的。

0
下载
关闭预览

相关内容

《量子云系统安全漏洞:新兴威胁综述》最新综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年5月2日
专知会员服务
128+阅读 · 2021年8月4日
专知会员服务
92+阅读 · 2021年7月9日
「PPT」深度学习中的不确定性估计
专知
27+阅读 · 2019年7月20日
【边缘计算】边缘计算面临的问题
产业智能官
17+阅读 · 2019年5月31日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
用模型不确定性理解模型
论智
11+阅读 · 2018年9月5日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
从香农熵到手推KL散度:一文带你纵览机器学习中的信息论
算法与数学之美
10+阅读 · 2018年1月14日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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
0+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月4日
Arxiv
0+阅读 · 4月27日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
6+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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
0+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员