Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 54, № 1 (2018)

Information Theory

Strong Converse for the Feedback-Assisted Classical Capacity of Entanglement-Breaking Channels

Ding D., Wilde M.

Аннотация

Quantum entanglement can be used in a communication scheme to establish a correlation between successive channel inputs that is impossible by classical means. It is known that the classical capacity of quantum channels can be enhanced by such entangled encoding schemes, but this is not always the case. In this paper, we prove that a strong converse theorem holds for the classical capacity of an entanglement-breaking channel even when it is assisted by a classical feedback link from the receiver to the transmitter. In doing so, we identify a bound on the strong converse exponent, which determines the exponentially decaying rate at which the success probability tends to zero, for a sequence of codes with communication rate exceeding capacity. Proving a strong converse, along with an achievability theorem, shows that the classical capacity is a sharp boundary between reliable and unreliable communication regimes. One of the main tools in our proof is the sandwiched Rényi relative entropy. The same method of proof is used to derive an exponential bound on the success probability when communicating over an arbitrary quantum channel assisted by classical feedback, provided that the transmitter does not use entangled encoding schemes.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):1-19
pages 1-19 views

On the Energy-Constrained Diamond Norm and Its Application in Quantum Information Theory

Shirokov M.

Аннотация

We consider a family of energy-constrained diamond norms on the set of Hermitian- preserving linear maps (superoperators) between Banach spaces of trace class operators. We prove that any norm from this family generates strong (pointwise) convergence on the set of all quantum channels (which is more adequate for describing variations of infinite-dimensional channels than the diamond norm topology). We obtain continuity bounds for information characteristics (in particular, classical capacities) of energy-constrained infinite-dimensional quantum channels (as functions of a channel) with respect to the energy-constrained diamond norms, which imply uniform continuity of these characteristics with respect to the strong convergence topology.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):20-33
pages 20-33 views

Coding Theory

Mollard Code as a Robust Nonlinear Code

Kovalevskaya D.

Аннотация

We consider the Mollard construction from the point of view of its efficiency for detecting multiple bit errors. We propose a generalization of the classical extended Mollard code to arbitrary code lengths. We show partial robustness of this construction: such codes have less undetected and miscorrected errors than linear codes. We prove that, for certain code parameters, the generalization of the Mollard construction can ensure better error protection than a generalization of Vasil’ev codes.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):34-47
pages 34-47 views

On Metric Dimension of Nonbinary Hamming Spaces

Kabatiansky G., Lebedev V.

Аннотация

For q-ary Hamming spaces we address the problem of the minimum number of points such that any point of the space is uniquely determined by its (Hamming) distances to them. It is conjectured that for a fixed q and growing dimension n of the Hamming space this number asymptotically behaves as 2n/ logqn. We prove this conjecture for q = 3 and q = 4; for q = 2 its validity has been known for half a century.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):48-55
pages 48-55 views

Large Systems

General Independence Sets in Random Strongly Sparse Hypergraphs

Semenov A., Shabanov D.

Аннотация

We analyze the asymptotic behavior of the j-independence number of a random k-uniform hypergraph H(n, k, p) in the binomial model. We prove that in the strongly sparse case, i.e., where \(p = c/\left( \begin{gathered} n - 1 \hfill \\ k - 1 \hfill \\ \end{gathered} \right)\) for a positive constant 0 < c ≤ 1/(k − 1), there exists a constant γ(k, j, c) > 0 such that the j-independence number αj (H(n, k, p)) obeys the law of large numbers \(\frac{{{\alpha _j}\left( {H\left( {n,k,p} \right)} \right)}}{n}\xrightarrow{P}\gamma \left( {k,j,c} \right)asn \to + \infty \) Moreover, we explicitly present γ(k, j, c) as a function of a solution of some transcendental equation.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):56-69
pages 56-69 views

Chromatic Numbers of Distance Graphs with Several Forbidden Distances and without Cliques of a Given Size

Berdnikov A.

Аннотация

We consider distance graphs with k forbidden distances in an n-dimensional space with the p-norm that do not contain cliques of a fixed size. Using a probabilistic construction, we present graphs of this kind with chromatic number at least (Bk)Cn, where B and C are constants.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):70-83
pages 70-83 views

Gaussian Two-Armed Bandit and Optimization of Batch Data Processing

Kolnogorov A.

Аннотация

We consider the minimax setting for the two-armed bandit problem with normally distributed incomes having a priori unknown mathematical expectations and variances. This setting naturally arises in optimization of batch data processing where two alternative processing methods are available with different a priori unknown efficiencies. During the control process, it is required to determine the most efficient method and ensure its predominant application. We use the main theorem of game theory to search for minimax strategy and minimax risk as Bayesian ones corresponding to the worst-case prior distribution. To find them, a recursive integro-difference equation is obtained. We show that batch data processing almost does not increase the minimax risk if the number of batches is large enough.

Problems of Information Transmission. 2018;54(1):84-100
pages 84-100 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».