All phase-space linear bosonic channels are approximately Gaussian dilatable
Notice bibliographique
Résumé
We compare two sets of multimode quantum channels acting on a finite collection of harmonic oscillators: (a) the set of linear bosonic channels, whose action is described as a linear transformation at the phase space level; and (b) Gaussian dilatable channels, that admit a Stinespring dilation involving a Gaussian unitary. Our main result is that the set (a) coincides with the closure of (b) with respect to the strong operator topology. We also present an example of a channel in (a) which is not in (b), implying that taking the closure is in general necessary. This provides a complete resolution to the conjecture posed in Sabapathy and Winter (2017 Phys. Rev. A 95 062309). Our proof technique is constructive, and yields an explicit procedure to approximate a given linear bosonic channel by means of Gaussian dilations. It turns out that all linear bosonic channels can be approximated by a Gaussian dilation using an ancilla with the same number of modes as the system. We also provide an alternative dilation where the unitary is fixed in the approximating procedure. Our results apply to a wide range of physically relevant channels, including all Gaussian channels such as amplifiers, attenuators, phase conjugators, and also non-Gaussian channels such as additive noise channels and photon-added Gaussian channels. The method also provides a clear demarcation of the role of Gaussian and non-Gaussian resources in the context of linear bosonic channels. Finally, we also obtain independent proofs of classical results such as the quantum Bochner theorem, and develop some tools to deal with convergence of sequences of quantum channels on continuous variable systems that may be of independent interest.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».