Maximal Elements of Quantum Communication
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Heinosaari, Teiko; Kerppo, Oskari
Tiivistelmä
A prepare-and-measure scenario is naturally described by a communication matrix that collects all conditional outcome probabilities of the scenario into a row-stochastic matrix. The set of all possible communication matrices is partially ordered via the possibility to transform one matrix to another by pre- and post-processings. By considering maximal elements in this preorder for a subset of matrices implementable in a given theory, it becomes possible to identify communication matrices of maximum utility, i.e., matrices that are not majorized by any other matrices in the theory. The identity matrix of an appropriate size is the greatest element in classical theories, while the maximal elements in quantum theory have remained unknown. We completely characterize the maximal elements in quantum theory, thereby revealing the essential structure of the set of quantum communication matrices. In particular, we show that the identity matrix is the only maximal element in quantum theory but, as opposed to a classical theory, it is not the greatest element. Quantum theory can hence be seen to be distinct from classical theory by the existence of incompatible communication matrices.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Volyymi
8
Artikkelinumero
1515
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Itävalta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.22331/q-2024-11-07-1515
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä