Entropy of a Quantum Channel: Definition, Properties, and Application
Notice bibliographique
Résumé
The von Neumann entropy is a central concept in physics and information theory, having a number of compelling physical interpretations. There is a certain perspective that the most fundamental notion in quantum mechanics is that of a quantum channel, as quantum states, unitary evolutions, measurements, and discarding of quantum systems can each be regarded as certain kinds of quantum channels. Thus, an important goal is to define a consistent and meaningful notion of the entropy of a quantum channel. Motivated by the fact that the entropy of a state ρ can be formulated as the difference of the number of physical qubits and the “relative entropy distance” between ρ and the maximally mixed state, here we define the entropy of a channel N as the difference of the number of physical qubits of the channel output with the “relative entropy distance” between N and the completely depolarizing channel. We establish that this definition satisfies all of the axioms, recently put forward in [Dour, IEEE Trans. Inf. Theory 65, 5880 (2019)], required for a channel entropy function. The task of quantum channel merging, in which the goal is for the receiver to merge his share of the channel with the environment's share, gives a compelling operational interpretation of the entropy of a channel. We define Rényi and min-entropies of a channel and establish that they satisfy the axioms required for a channel entropy function. Among other results, we also establish that a smoothed version of the min-entropy of a channel satisfies the asymptotic equipartition property.
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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 | 0,002 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,007 |
| Communication savante | 0,003 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».