We prove subadditivity for the Nichols--Wootters family of entropies interpolating between the von Neumann entropy and the subentropy, with all spectra evaluated in one common ambient dimension. Beyond the von Neumann entropy, equality holds exactly when at least one marginal is pure. This settles the subadditivity conjecture concerning subentropy. Every member except the von Neumann entropy fails strong subadditivity, already on a maximally entangled two-qubit state tensored with a mixed qubit. Its strong-subadditivity defect takes both signs on quantum Markov states. For a pure bipartite state tensored with an ancillary state, we identify the defect with a separately concave product gap and determine its exact maximum under rank constraints. For arbitrary bipartite states, we obtain an explicit lower bound in the marginal purities. For two-qubit states, we determine the optimal coefficient multiplying the product of the smaller marginal eigenvalues in every common ambient dimension, including the subentropy coefficient $1/3$. A positive representation by Haar averages of compressed matrix entropies gives the pinching inequality underlying these results and also yields entropy-gain bounds for unital quantum channels.As an application, each entropy equals the classical communication capacity retained after a specified isotropic partial projective measurement, at a prescribed average input state, even when entangled block encodings are allowed.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

必读的7篇 IJCAI 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
92+阅读 · 2020年1月10日
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21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
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
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
0+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
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
必读的7篇 IJCAI 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
92+阅读 · 2020年1月10日
相关资讯
白话attention综述(上)
AINLP
12+阅读 · 2019年12月14日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
相关基金
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
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
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
0+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