经典-量子动力学资源的广义量子斯坦因引理
信道转换构成了信息论及其量子物理应用中的核心范式,为香农噪声信道编码定理等经典成果提供了统一的问题框架。量子资源理论(QRT)为这类问题提供了在指定操作类别(如编解码操作)下研究的通用框架——量子态作为静态资源,量子信道则产生动态资源。QRT领域近期重大突破是广义量子斯坦引理,该成果通过假设检验中区分资源态与自由态的最优误差指数表征,建立了静态资源的可逆QRT框架,其中渐近转换率完全由正则化资源相对熵确定。然而将QRT应用于信道转换需要动态资源框架。此前将可逆框架扩展到以经典-量子(CQ)信道为代表的动态资源基础类别时,依赖基于态的技术并对操作施加了渐近连续性假设,导致其无法适用于传统信道编码场景。为解决这一局限,该团队通过开发适用于CQ信道的核心证明技术,直接构建并证明了CQ信道版本的广义量子斯坦引理。基于此,研究人员建立了无需渐近连续性假设的CQ信道可逆转换框架,并证明该框架适用于信道编码场景分析。这些成果为CQ信道判别与转换构建了完全通用的工具集,使得该工作能够广泛应用于此类基础信道的核心转换问题。
