Теоретическая и математическая физика
Об экстремальных бозонных линейных каналах
Холево, Holevo
Abstract
ОБ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ БОЗОННЫХ ЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХМножество всех каналов с данными входом и выходом является выпуклым.Сначала дается удобная формулировка необходимого и достаточного условия того, что канал является экстремальной точкой этого множества, в терминах комплементарного канала, -понятия, имеющего важное значение в квантовой теории информации.Эта формулировка основана на общем подходе к экстремальности вполне положительных отображений операторных алгебр в духе Арвесона.Затем эта формулировка применяется для доказательства главного результата: при определенных условиях невырожденности чистота состояния окружения является необходимым и достаточным условием экстремальности бозонного линейного (квазисвободного) канала.Отсюда следует, что гауссовский канал между конечно-модовыми бозонными системами экстремален тогда и только тогда, когда он обладает минимальным уровнем шума.