Кіріспе
Кванттық ақпарат теориясындағы салыстырмалы ақпараттың өлшемі. Шартты кванттық энтропия – кванттық ақпарат теориясында қолданылатын энтропия шамасы. Ол классикалық ақпарат теориясының шартты энтропиясының жалпылама түрі болып табылады. Екібөлшектік күй үшін шартты энтропия былай жазылады немесе , фон Нейман энтропиясы үшін қолданылатын нотацияға байланысты. Кванттық шартты энтропия Николас Серф және Крис Адами тарапынан шартты тығыздық операторы арқылы анықталды, олар кванттық шартты энтропиялар теріс болуы мүмкін екенін көрсетті, бұл классикалық физикада рұқсат етілмейді. Кванттық шартты энтропияның теріс болуы – кванттық ажыратылмаушылықтың жеткілікті шарты болып табылады. Бұдан әрі біз фон Нейман энтропиясы үшін белгіні қолданамыз, ол жай ғана "энтропия" деп аталады.
The conditional quantum entropy is an entropy measure used in quantum information theory. It is a generalization of the conditional entropy of classical information theory. For a bipartite state , the conditional entropy is written , or , depending on the notation being used for the von Neumann entropy. The quantum conditional entropy was defined in terms of a conditional density operator by Nicolas Cerf and Chris Adami, who showed that quantum conditional entropies can be negative, something that is forbidden in classical physics. The negativity of quantum conditional entropy is a sufficient criterion for quantum non separability. In what follows, we use the notation for the von Neumann entropy, which will simply be called "entropy".
Анықтама
Екі жақты кванттық күй берілгенде, бірлескен АВ жүйесінің энтропиясы - , ал ішкі жүйелердің энтропиясы - және . Фон-Нойман энтропиясы күйдің мәні туралы бақылаушының белгісіздігін өлшейді, яғни күйдің аралас күй екендігінің дәрежесін. Классикалық шартты энтропиямен салыстыра отырып, шартты кванттық энтропия былай анықталады: Кванттық шартты энтропияның эквивалентті операциялық анықтамасын (кванттық байланыс құнының немесе кванттық күйді біріктіру кезіндегі артық мөлшерінің өлшемі ретінде) Михаль Городецки, Джонатан Оппенхайм және Андреас Винтер берді.
An equivalent operational definition of the quantum conditional entropy (as a measure of the quantum communication cost or surplus when performing quantum state merging) was given by Michał Horodecki, Jonathan Oppenheim, and Andreas Winter.
Қасиеттері
Классикалық шартты энтропиядан өзгеше, шартты кванттық энтропия теріс болуы мүмкін. Бұл, (кванттық) фон Нейман энтропиясы ешқашан теріс болмаса да, рас. Теріс шартты энтропия когерентті ақпарат деп те аталады және кванттық тығыз кодтау протоколы арқылы классикалық шектен артық берілетін биттердің мөлшерін көрсетеді. Осылайша, күйдің оң шартты энтропиясы күйдің классикалық шекке де жетпеуін білдіреді, ал теріс шартты энтропия қосымша ақпаратты қамтамасыз етеді.