Quantum Information Processing with Finite Resources (eBook)

Mathematical Foundations
eBook Download: PDF
2015 | 1st ed. 2016
IX, 138 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-319-21891-5 (ISBN)

Lese- und Medienproben

Quantum Information Processing with Finite Resources - Marco Tomamichel
Systemvoraussetzungen
74,89 inkl. MwSt
  • Download sofort lieferbar
  • Zahlungsarten anzeigen

This book provides the reader with the mathematical framework required to fully explore the potential of small quantum information processing devices. As decoherence will continue to limit their size, it is essential to master the conceptual tools which make such investigations possible.

A strong emphasis is given to information measures that are essential for the study of devices of finite size, including Rényi entropies and smooth entropies. The presentation is self-contained and includes rigorous and concise proofs of the most important properties of these measures. The first chapters will introduce the formalism of quantum mechanics, with particular emphasis on norms and metrics for quantum states. This is necessary to explore quantum generalizations of Rényi divergence and conditional entropy, information measures that lie at the core of information theory. The smooth entropy framework is discussed next and provides a natural means to lift many arguments from information theory to the quantum setting.

Finally selected applications of the theory to statistics and cryptography are discussed.

The book is aimed at graduate students in Physics and Information Theory. Mathematical fluency is necessary, but no prior knowledge of quantum theory is required.

 

Introduction.- Finite Resource Information Theory 1.2 Motivating Example.- Outline of the Book.- Modeling Quantum Information.- General Remarks on Notation.- Linear Operators and Events.- Functionals and States.- Multi-Partite Systems.- Functions on Positive Operators.- Quantum Channels.- Background and Further Reading.- Norms and Metrics.- Norms for Operators and Quantum States.- Trace Distance.- Fidelity.- Purified Distance.- Background and Further Reading.- Quantum Rényi Divergence.- Classical Rényi Divergence.- Classifying Quantum Rényi Divergences.- Minimal Quantum Rényi Divergence.- Petz Quantum Rényi Divergence.- Background and Further Reading.- Conditional Rényi Entropy.- Conditional Entropy from Divergence.- Definitions and Properties.-Duality Relations and their Applications.- Chain Rules.- Background and Further Reading.- Smooth Entropy Calculus.- Min- and Max-Entropy.- Smooth Entropies.- Properties of the Smooth Entropies.- Fully Quantum Asymptotic Equipartition Property.- Background and Further Reading.- Selected Applications.- Binary Quantum Hypothesis Testing.- Entropic Uncertainty Relations.- Randomness Extraction.- Background and Further Reading.- A Some Fundamental Matrix Analysis Results.- References.

Erscheint lt. Verlag 14.10.2015
Reihe/Serie SpringerBriefs in Mathematical Physics
SpringerBriefs in Mathematical Physics
SpringerBriefs in Physics
Zusatzinfo IX, 138 p. 4 illus. in color.
Verlagsort Cham
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Informatik
Naturwissenschaften Physik / Astronomie Theoretische Physik
Technik
Schlagworte Entanglement • Information Processing • quantum channel • Quantum Computers • Quantum Cryptography • Quantum Device • quantum Shannon theory • Renyi Divergence • Renyi Entropy • Smooth Entropy
ISBN-10 3-319-21891-3 / 3319218913
ISBN-13 978-3-319-21891-5 / 9783319218915
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
PDFPDF (Wasserzeichen)
Größe: 2,2 MB

DRM: Digitales Wasserzeichen
Dieses eBook enthält ein digitales Wasser­zeichen und ist damit für Sie persona­lisiert. Bei einer missbräuch­lichen Weiter­gabe des eBooks an Dritte ist eine Rück­ver­folgung an die Quelle möglich.

Dateiformat: PDF (Portable Document Format)
Mit einem festen Seiten­layout eignet sich die PDF besonders für Fach­bücher mit Spalten, Tabellen und Abbild­ungen. Eine PDF kann auf fast allen Geräten ange­zeigt werden, ist aber für kleine Displays (Smart­phone, eReader) nur einge­schränkt geeignet.

Systemvoraussetzungen:
PC/Mac: Mit einem PC oder Mac können Sie dieses eBook lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. den Adobe Reader oder Adobe Digital Editions.
eReader: Dieses eBook kann mit (fast) allen eBook-Readern gelesen werden. Mit dem amazon-Kindle ist es aber nicht kompatibel.
Smartphone/Tablet: Egal ob Apple oder Android, dieses eBook können Sie lesen. Sie benötigen dafür einen PDF-Viewer - z.B. die kostenlose Adobe Digital Editions-App.

Zusätzliches Feature: Online Lesen
Dieses eBook können Sie zusätzlich zum Download auch online im Webbrowser lesen.

Buying eBooks from abroad
For tax law reasons we can sell eBooks just within Germany and Switzerland. Regrettably we cannot fulfill eBook-orders from other countries.

Mehr entdecken
aus dem Bereich
Theoretische Physik I

von Peter Reineker; Michael Schulz; Beatrix M. Schulz …

eBook Download (2021)
Wiley-VCH GmbH (Verlag)
48,99
Theoretische Physik I

von Peter Reineker; Michael Schulz; Beatrix M. Schulz …

eBook Download (2021)
Wiley-VCH GmbH (Verlag)
48,99