Quantifying irreversibility of channels

Abstract

В отличие от унитарной эволюции, которая является обратимой, общие квантовые процессы (операции, квантовые каналы) часто необратимы. Однако степень необратимости разных каналов различна, и желательно иметь количественную характеристику необратимости. С использованием двойственности канал-состояние, обеспечивающейся изоморфизмом Ямилковского-Чоя, дано количественное определение необратимости каналов через энтропию состояний Ямилковского-Чоя для соответствующих каналов и проведено сравнение этой величины с понятиями точности воспроизведения запутанности и обменной энтропии. С интуитивной точки зрения обсуждаются общие свойства разумной меры необратимости и вводятся энтропийные меры необратимости. Установлены некоторые связи между необратимостью, точностью воспроизведения запутанности, степенью неунитальности и степенью некоррелированности. Найдены в явном виде меры необратимости для нескольких базовых каналов, что позволяет раскрыть некоторые теоретико-информационные аспекты структуры каналов в контексте их необратимости.