No-Broadcasting Theorem for Quantum Asymmetry and Coherence and a Trade-off Relation for Approximate Broadcasting
Notice bibliographique
Résumé
Symmetries of both closed- and open-system dynamics imply many significant constraints. These generally have instantiations in both classical and quantum dynamics (Noether's theorem, for instance, applies to both sorts of dynamics). We here provide an example of such a constraint which has no counterpart for a classical system, that is, a uniquely quantum consequence of symmetric dynamics. Specifically, we demonstrate the impossibility of broadcasting asymmetry (symmetry breaking) relative to a continuous symmetry group, for bounded-size quantum systems. The no-go theorem states that if two initially uncorrelated systems interact by symmetric dynamics and asymmetry is created at one subsystem, then the asymmetry of the other subsystem must be reduced. We also find a quantitative relation describing the trade-off between the subsystems. These results cannot be understood in terms of additivity of asymmetry, because, as we show here, any faithful measure of asymmetry violates both subadditivity and superadditivity. Rather, they must be understood as a consequence of an (intrinsically quantum) information-disturbance principle. Our result also implies that if a bounded-size quantum reference frame for the symmetry group, or equivalently, a bounded-size reservoir of coherence (e.g., a clock with coherence between energy eigenstates in quantum thermodynamics) is used to implement any operation that is not symmetric, then the quantum state of the frame or reservoir is necessarily disturbed in an irreversible fashion, i.e., degraded.
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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 | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,007 |
| Communication savante | 0,002 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 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 ».