We extend the deterministic-control quantum Turing machine (dcq-TM) model to incorporate mixed state inputs and outputs. Moreover, we define dcq-computable states as those that can be accurately approximated by a dcq-TM, and we introduce (conditional) Kolmogorov complexity of quantum states. We show that this notion is machine independent and that the set of dcq-computable states coincides with states having computable classical representations. Furthermore, we prove an algorithmic information version of the no-cloning theorem stating that cloning most quantum states is as difficult as creating them. Finally, we also propose a correlation-aware definition for algorithmic mutual information and shown that it satisfies symmetry of information property.


翻译:我们将确定性控制量子图灵机(dcq-TM)模型扩展到包含混合态输入与输出。此外,我们将dcq可计算状态定义为能被dcq-TM精确逼近的状态,并引入量子状态的(条件)科尔莫戈罗夫复杂度。我们证明这一概念与机器无关,且dcq可计算状态集合等价于具有可计算经典表示的状态集合。更进一步,我们给出一个关于量子不可克隆定理的算法信息版本,该版本表明克隆大多数量子态的难度等同于创造这些态。最后,我们提出一个面向关联的算法互信息定义,并证明其满足信息对称性。

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