In this work, we investigate the behavior of quantum entropy under quantum convolution and its application in quantifying magic. We first establish an entropic, quantum central limit theorem (q-CLT), where the rate of convergence is bounded by the magic gap. We also introduce a new quantum divergence based on quantum convolution, called the quantum Ruzsa divergence, to study the stabilizer structure of quantum states. We conjecture a ``convolutional strong subadditivity'' inequality, which leads to the triangle inequality for the quantum Ruzsa divergence. In addition, we propose two new magic measures, the quantum Ruzsa divergence of magic and quantum-doubling constant, to quantify the amount of magic in quantum states. Finally, by using the quantum convolution, we extend the classical, inverse sumset theory to the quantum case. These results shed new insight into the study of the stabilizer and magic states in quantum information theory.


翻译:本文研究了量子熵在量子卷积下的行为及其在量化魔力方面的应用。我们首先建立了一个熵的量子中心极限定理(q-CLT),其中收敛速率受魔力间隙的约束。我们还基于量子卷积引入了一种新的量子散度,称为量子Ruzsa散度,用于研究量子态的稳定子结构。我们猜想了一个“卷积强次可加性”不等式,该不等式引出了量子Ruzsa散度的三角不等式。此外,我们提出了两种新的魔力度量——量子Ruzsa魔力散度和量子加倍常数——用于量化量子态中魔力的多少。最后,通过利用量子卷积,我们将经典的反求和理论推广到量子情形。这些结果为量子信息理论中稳定子与魔力态的研究提供了新的洞见。

0
下载
关闭预览

相关内容

扩散模型量化综述
专知会员服务
18+阅读 · 2025年5月11日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
量化投资精品书籍
平均机器
18+阅读 · 2018年12月21日
超全总结:神经网络加速之量化模型 | 附带代码
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
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
【直观详解】信息熵、交叉熵和相对熵
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月7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
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
2+阅读 · 2015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 · 6月8日
Arxiv
0+阅读 · 5月10日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
6+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
12+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8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
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
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
2+阅读 · 2015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