The decreasing property of relative entropy and the strong superadditivity of quantum channels
我们认为无记忆量子信道的一个基本性质,即强超可加性,与量子相对熵的递减性质密切相关。利用后者,我们首先给出,对于一个广泛的输入状态,相位阻尼通道和一些Weyl量子信道的输出熵的估计。然后,在没有任何输入限制的情况下,证明了几种量子信道,包括去极化量子信道、量子经典信道和量子擦除信道的强超可加性。
2008-03-17 quant-ph
The power of entangled quantum channels
所有的交流通道都是量子力学的。量子力学既以噪声的形式阻碍了通信,又为信息的内在量子表示的使用提供了机会。研究了耦合量子信道中功率和通信速率之间的折衷关系。通过利用诸如纠缠的量子相关性,耦合的量子信道可以在给定相同功率的情况下以潜在地比未纠缠的量子信道更高的速率进行通信。特别地,给定相同的总功率,M个耦合的、纠缠的量子信道可以在单个信道发送单个比特所花费的相同时间内发送M个比特,并且在相同时间内,M个未纠缠的信道发送$\sqrt M$比特。
2001-12-06 quant-ph
Invariance of quantum correlations under local channel for a bipartite quantum state
证明了在局域量子信道作用下,二分量子态中的量子不和谐和测量诱导非局域性不变的充要条件是该信道可逆.特别地,这些量在局部酉信道下是不变的。
2013-03-05 quant-ph
Quantum-correlating power of local quantum channels
量子关联可以通过经典关联态的局部操作来创建。我们将局域量子信道的量子相关功率(QCP)定义为该信道所能产生的最大量子相关量。我们在这篇文章中讨论的量子关联定义在二分态的左边部分。我们证明了对于任何局域信道,对应于输出态中最大量子关联的最佳输入态必须是经典-经典态。此外,具有最大QCP的单量子比特通道可以在将其最佳输入态带到秩2量子经典态的秩1通道类中找到。得到了单量子比特振幅阻尼通道的QCP解析表达式。QCP的超活化特性,即,两个零QCP通道可以组成一个正QCP通道。
2012-03-28 quant-ph
General channel capacities from quantum channel-state duality
本研究基于量子信道-态对偶,证明了将Choi态作为信息源时的量子信道容量基本定理,丰富了信道容量集合,并为理解超加性现象与发现新量子纠错码提供了新机遇。
2025-04-02 quant-ph
Coherence of quantum channels
研究了量子信道的相干性,建立了利用Choi矩阵量化量子信道相干性的资源理论。为此,我们定义了非相干信道和非相干超信道。当我们把量子态看作是量子信道的一种特殊情况时,这个理论恢复了量子态的情况,而且,这个理论允许一些相干性度量的解析表达式。
2019-07-16 quant-ph
Information transmission with continuous variable quantum erasure channels
量子容量是衡量量子信道传输量子信息能力的重要指标。识别不同类型的信道,评估相应的量子容量,寻找接近容量的编码方案是量子通信理论的主要任务。离散变量下的量子信道已经被大量讨论,涉及到各种误差模型,而连续变量下的误差模型由于无限维问题的存在,研究较少。本文研究了一种一般的连续变量量子擦除信道。通过定义连续变量系统的有效子空间,得到了连续变量随机编码模型。然后,我们推导出的连续变量擦除信道的量子容量的解耦理论的框架。本文的讨论填补了连续变量情形下量子擦除信道的空白,并对理解其他类型的连续变量量子信道具有启发意义。
2023-03-02 quant-ph
Operational characterization of incompatibility of quantum channels with quantum state discrimination
如果量子信道的集合不能从单个信道获得作为边缘,则它们被称为不兼容的。不可克隆定理是量子信道不相容性的最突出的例子。我们发现,每一个收集的不兼容的通道可以更有用的比兼容的预处理在一个国家的歧视任务与多个合奏的国家。这是通过示出的信道不兼容性的鲁棒性,这是一个衡量信道的不兼容性,准确地量化的状态歧视的最大优势。我们还表明,量子测量和信道的不兼容性具有类似的操作解释。最后,我们证明了我们的结果与通道不兼容包括所有其他类型的不兼容的特殊情况。
2020-03-21 quant-ph
Quantifying channels output similarity with applications to quantum control
在这项工作中,我们的目标是量化的量子信道输出相似性。为了实现这一点,我们引入了量子信道超保真度的概念,这给了我们一个上界的量子信道保真度。该量使用量子信道的Kraus表示以清楚的形式表示。作为例子,我们展示了这个量在量子控制领域的潜在应用。
2015-12-27 quant-ph
The capacity of a quantum channel for simultaneous transmission of classical and quantum information
推导出一个表达式,描述了在给定的量子信道上同时传输经典和量子信息的可允许速率对的集合,概括了信道的经典和量子容量。虽然我们的公式涉及正则化,即对通道的许多副本进行限制,但在广义失相通道的情况下,它简化为单字母表达式。给出了量子信道的同时公私容量和二分量子态的同时单向可交换的公共随机性和纠缠度的类似公式。
2004-10-21 quant-ph
Adaptive quantum channel discrimination using methods of quantum metrology
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理系)
本文提出基于量子计量方法的高效算法,用于实现最优自适应量子信道鉴别策略,揭示了信道鉴别与估计问题之间的结构相似性。
2026-01-29 quant-ph
Quantum Channel Construction with Circuit Quantum Electrodynamics
量子信道可以描述量子力学允许的所有变换。我们提供了一个明确的通用协议来构建所有可能的量子信道,使用一个量子比特的辅助量子非破坏读出和自适应控制。我们的构造在物理资源和电路深度方面都是高效的,并且可以使用超导电路和各种其他物理平台进行演示。量子信道的构建有许多应用,包括系统稳定和量子纠错、马尔可夫和奇异信道模拟、广义量子测量的实现以及更通用的量子仪器。任意量子信道的有效构建为量子控制、量子传感和信息处理任务开辟了令人兴奋的新可能性。
2016-11-10 quant-ph
Fidelity and Fisher information on quantum channels
量子态的保真度函数在量子信息科学中有着广泛的应用,经常出现在量子态的估计和区分的最佳性能的量化中。量子信道上的保真度函数在量子信息科学中有着广泛的应用前景。本文提出了一种量子信道上的保真度函数,并证明了利用这种保真度函数可以得到量子信道上的各种距离测度,例如可以将Bures角和Bures距离推广到量子信道上.然后,我们证明了量子信道之间的距离自然地导致了一个新的Fisher信息,它量化了量子精密测量中的最终精度极限,因此最终精度极限可以看作是量子信道之间距离的表现。我们还表明,量子信道的保真度提供了一个统一的框架,完美的量子信道歧视和量子精密测量,特别是我们表明,完美的信道歧视所需的最小使用次数正好是对应的精确度限制在量子精密测量,和各种有用的下限,完美的信道歧视所需的最小使用次数可以通过这种连接。
2017-03-07 quant-ph
Investigate the effects of the existence of correlation between two consecutive use of the quantum channel on quantum speed limit time
记忆效应在开放量子系统理论中占有重要地位。关于量子信道的存储,有两种完全独立的见解。在量子信息理论中,量子信道的记忆由一组量子系统上信道的连续使用之间的相关性来描述。在开放量子系统理论中,记忆效应是由量子演化过程中产生的关联引起的。本文研究了相关量子信道的量子速度极限时间,即当连续使用的量子信道之间存在相关性时。量子限速时间是初始状态和目标状态之间最小时间演化的界限。它适用于量化量子演化的最大速度。在本工作中,我们将考虑关联的纯退相色噪声作为单位量子信道的一个例子,并考虑关联的压缩广义振幅阻尼信道作为非单位量子信道的一个例子。我们评估了这两个通道的量子速度极限时间。我们发现,无论是否是unital或不信道,量子速度极限时间增加的两个连续使用的信道之间的相关性。
2019-05-29 quant-ph
Effects of depolarizing quantum channels on BB84 and SARG04 quantum cryptography protocols
我们报道了去极化量子信道对弱脉冲BB 84和SARG 04量子密码的影响的实验研究。实验结果表明,在信道去极化不可忽略的现实条件下,BB84的性能应优于SARG 04。
2010-02-11 quant-ph
A simple quantum channel having superadditivity of channel capacity
当通过非正交态的量子信道发送经典信息时,通过将其扩展到多产物信道,存在可传输的经典信息在初始信道的单次使用中超过信道容量的可能性。在本文中,它表明,这个显着的特点,一个量子信道,所谓的超加性,甚至出现在低至第三扩展编码的最简单的二进制输入通道。基于腔QED技术给出了该通道的物理实现。
1997-05-26 quant-ph
Approximate quantum state sharing via two private quantum channels
研究了基于随机幺正信道的近似量子态共享协议,该协议原则上是安全的,可以抵抗任何外部或内部攻击者。该协议虽然只泄漏了少量的安全参数$ε$的信息,但仍然保持了其信息论秘密性,并且减少了发送方和接收方之间的私有量子信道的部分预共享经典密钥.在所提出的量子态共享协议中,由随机幺正信道构造的近似私有量子信道起着至关重要的作用。
2010-11-15 quant-ph
Experimental quantum channel simulation
量子模拟在量子信息科学中具有重要意义。在这里,我们报告了一个实验性的量子信道模拟器充满了一个算法,用于模仿一般类的量子系统的行为。所报道的量子信道模拟器由四个单量子比特门和一个受控非门组成。该算法可以对各种类型的量子信道进行分解,并在该器件上实现。我们部署我们的系统来模拟各种量子信道,如量子噪声信道和弱量子测量。我们的研究结果推进了实验量子信道模拟,这是不可或缺的量子信息处理的目标。
2017-04-11 quant-ph
Maximum Relative Entropy of Coherence for Quantum Channels
基于量化量子信道相干性的资源理论,提出了一种基于最大相对熵的量子信道相干性量化器。我们证明了量子信道相干性的最大相对熵与特定超运算下的最大相干信道直接相关,从而给出了量子信道相干性的最大相对熵的一个运算解释.我们还介绍了子-超信道和子-超信道鉴别的概念。对于任意的量子信道,我们证明了量子信道的最大相干相对熵可以准确地表征量子信道在子-超信道鉴别中的优势.类似于信道相干性的最大相对熵,我们也研究了量子信道相干性的鲁棒性。我们表明,最大相对熵的相干信道提供了新的操作解释的稳健性的量子信道的相干性,并说明了等价的退相协变超信道,非相干超信道,严格非相干超信道在这两个操作任务。
2021-06-30 quant-ph
Quantum Capacities of Bosonic Channels
研究了玻色量子信道传输量子信息的能力。通过证明每个信道都可以渐近模拟高斯信道,并由信道的二阶矩来表征信道的可测矩,从而确定可调速率。通过证明高斯编码是最优的,我们计算了一类高斯信道的量子容量,包括描述光子损耗光纤的信道。一路上,我们提供了一个完整的表征可降解的高斯信道和那些所产生的隐形传态协议。
2006-06-15 quant-ph
Dilation, Discrimination and Uhlmann's Theorem of Link Products of Quantum Channels
该研究针对量子信道这一量子信息核心问题,建立量子信道链接积的Stinespring扩张定理,分析自链接对信道可区分度的提升作用,并验证对角信道可达到Uhlmann定理的最大值,为量子网络研究提供理论支撑。
2023-09-06 quant-ph
Efficient universal quantum channel simulation in IBM's cloud quantum computer
量子信道的研究是一个基础性的领域,具有广泛的应用前景,因为任何物理过程都可以表示为一个从初始态到最终态的量子信道。受幺正操作线性组合实现非幺正操作方法的启发,提出了一种模拟通用单量子比特信道的量子算法,该算法由对应于4个Kraus操作的“准极值”信道的凸组合描述,可扩展到任意高维.我们使用IBM云量子计算机对整个算法进行了实验验证,并研究了不同量子比特量子信道的性质。我们说明了一般量子比特量子信道的量子容量,它量化了可以保护的量子信息的量。量子容量在不同信道中的行为揭示了哪些类型的噪声过程可以支持信息传输,以及哪些类型的噪声过程破坏性太大而无法保护信息。理论预测和实验结果基本一致,有力地支持了我们的方法。通过实现任意量子比特信道,为探索量子信道的各种特性提供了一种通用的方法,为量子通信提供了新的前景。
2017-06-25 quant-ph
A study of coherence based measure of quantumness in (non) Markovian channels
我们对各种量子噪声信道的量子性进行了详细的分析,包括马尔可夫信道和非马尔可夫信道。考虑的噪声信道包括失相信道,如随机电报噪声,非马尔可夫失相和相位阻尼,以及非失相信道,如广义振幅阻尼和Unruh信道。我们利用最近推出的证人量子的平方$l_1$规范的一致性的基础上。研究发现,非马尔可夫性程度的增加会增加信道的量子度。
2019-05-30 quant-ph
Quantumness of quantum channels
量子相干性是量子物理的一个基本方面,在量子信息科学中起着核心作用。量子态的这一基本性质在量子操作的影响下可能是脆弱的。量子相干性减弱的程度取决于通道和非相干基。受此启发,我们提出了一个量子信道的非经典性的措施作为平均量子相干性的状态空间后,信道的作用,最小化所有正交基集的状态空间。利用量子比特通道相干性的平方$l_1$ -范数,可以解析地处理最小化,并且所提出的度量具有封闭的表达形式。如果我们允许通道局部作用在最大纠缠态上,量子关联就会减弱,使态变得更加经典。我们表明,在何种程度上保持量子相关下的本地行动的通道不能超过量子的基础通道。我们进一步应用我们的措施的量子隐形传态协议,并表明,一个非零量子的底层信道提供了一个必要条件,以克服最好的经典协议。
2018-10-17 quant-ph
Quantum Channel Simulation and the Channel's Smooth Max-Information
我们研究了量子信道模拟的一般框架,即一个量子信道使用不同类的码模拟另一个量子信道的能力。首先,我们证明了半定规划给出了无信令辅助码下的最小模拟误差和单次量子模拟代价。其次,我们引入了信道的平滑最大信息,它可以看作是量子信道的互信息的一次性推广。我们提供了一个精确的操作解释的信道的平滑最大信息作为一次性量子模拟成本下无信令辅助码,这显着简化了信道模拟的研究,并提供了见解和边界的情况下纠缠辅助码。第三,我们推导出信道的平滑最大信息的渐近均分性质;即,它在独立同分布的渐近极限下收敛于信道的量子互信息。这意味着量子反向香农定理在无信号相关的存在。最后,我们探讨各种量子信道的模拟成本。
2019-10-01 quant-ph
Quantum adaptation of noisy channels
提出了概率量子滤波的方法来适当地调整顺序独立的量子信道,以阻止纠缠的突然死亡。在自适应过程中,量子滤波并不提取或纯化更多的纠缠,而是适当地为后续的量子信道准备纠缠态。例如,量子自适应概率地消除了两量子比特纠缠态的纠缠突然死亡,各向同性噪声注入到单独的振幅阻尼通道。该结果在噪声信道下的量子密钥分发中有直接的应用。
2009-05-06 quant-ph
Parrondo's paradox and superactivation of classical and quantum capacity of communication channels with memory
存在无记忆的零容量量子信道,当它们联合使用时,导致信道具有正容量。这种现象被称为超激活。利用Parrondo悖论,我们给出了经典信道容量的类超激活效应以及具有记忆的量子信道的量子和私有容量的例子.在无记忆的情况下,量子容量的超激活需要几个要素。第一个是要求适合于超激活的量子信道来自两个不同的家族--束缚纠缠信道和擦除信道。第二个是利用在使用通道时纠缠在一起的输入的能力。我们的构造使用具有经典存储器的单个擦除通道家族来实现相同的量子容量超激活效应,而无需上述任何成分。
2013-05-06 quant-ph
Bounds on classical information capacities for a class of quantum memory channels
通过噪声量子信道的信息传输的最大速率主要是针对无记忆信道开发的,其中每个传输状态上的噪声被视为独立的。许多真实世界的通信信道经历噪声,其通过在单独的信道使用之间相关的误差来更好地建模。本文导出了一类量子存储通道的经典信息容量的上界。这类通道由不可分解的量子存储通道组成,是经典不可分解的有限态通道的推广。
2004-04-20 quant-ph
Noise cancellation by superposition of channels and superactivation of quantum capacity: Experimental realization by NMR
Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究院)
通过叠加噪声信道的Stinespring扩张酉变换实现噪声抵消,并实验验证了退相位信道抵消和去极化信道容量超激活。
2026-06-09 quant-ph
Activation of quantum capacity of Gaussian channels
量子信道可以由一种量子容量为零的信道激活。这种激活效应可能有助于通过附加其他信道来克服信道的噪声,这可以增强给定信道的容量。在这项工作中,我们表明,这样的激活是可能的高斯有损通道的量子容量是已知的特定的正部分转置通道。我们还测试了更一般的情况下,涉及高斯热衰减器的量子容量的确切值一直是未知的。对于最近提出的热衰减器的量子容量的窄上限,我们确认了量子容量的激活也发生的事实。这一结果适用于高斯信道描述通信系统噪声的实际情况。
2018-03-25 quant-ph
Additivity in Isotropic Quantum Spin Channels
证明了旋转不变量子信道作用于自旋1/2和自旋1系统的最小输出熵和Holevo容量的可加性。这些通道的物理意义和它们与其他已知通道的关系也进行了讨论。
2004-10-05 quant-ph
Classification and purification for the independent quantum channel through quantum error-correction
量子纠错的实质是利用冗余的希尔伯特空间来识别和纠正错误,而量子信道的信道保真度并不影响哪些错误可以被识别和纠正。在此基础上,发现利用量子纠错可以将独立的量子信道分为5种类型,并对其中的4种进行提纯。在量子纠错中发现,量子态的退相干可能与量子噪声下量子态的识别程度有关,证实了量子信道的纯度决定了其保持量子态量子特性的能力,而不是保真度。在这项工作中,独立的泡利通道的量子纠错的识别证明。
2021-10-26 quant-ph
Quantum cryptography without a quantum channel
这篇论文已被作者撤回,因为所获得的结果已由其他作者早些时候报道。
2002-03-12 quant-ph
Quantum speed limit time for correlated quantum channel
记忆效应在开放量子系统的动力学中起着重要的作用。关于量子噪声的记忆,存在两种不同的观点。在第一种观点中,当在一系列量子系统上的信道的连续使用之间存在相关性时,量子信道具有记忆。这些类型的信道也被称为相关量子信道。在第二种观点中,记忆效应是由量子演化过程中产生的相关性引起的。在本工作中,我们将考虑第一种观点,并研究相关量子信道的量子速度极限时间。量子速度极限时间是量子系统从初始状态演化到期望状态所需的最小时间的界。如果量子速度极限时间短,则量子演化快。在本论文中,我们将研究一些相关单位信道和相关非单位信道的量子速度极限时间。作为一个例子,为单位的渠道,我们选择相关的失相色噪声。我们还考虑了相关振幅阻尼和相关压缩广义振幅阻尼通道作为非单位通道的例子。结果表明,增加关联强度,关联纯退相色噪声的量子速度极限时间增加,而增加关联振幅阻尼和关联压缩广义振幅阻尼通道的量子速度极限时间减少。
2019-10-13 quant-ph
Distinguishing quantum channels via magic squares game
研究了量子记忆在量子域幻方博弈中的作用。我们考虑了不同的噪声量子信道,并分析了它们对幻方量子伪心灵感应博弈的影响。我们证明了成功的概率可以用来区分量子信道。可以看出,平均成功概率随着量子噪声的增加而减小。其中平均成功概率随量子存储器的增加而增加。还可以看出,振幅阻尼和相位阻尼通道的行为是相似的。另一方面,去极化信道的行为类似于翻转信道。因此,博弈的成功概率可以用来区分量子信道。
2010-01-02 quant-ph
Quantum secure direct communication without using perfect quantum channel
大多数量子安全直接通信协议都需要预先建立安全的量子信道。发送方只有在保证量子信道安全的前提下,才能对秘密信息进行编码,并通过安全信道发送给接收方。本文提出了一种基于Einstein-Podolsky-Rosen对的量子安全直接通信协议。该协议在传输秘密信息之前不需要保证量子信道的安全性。在本协议中,除了用于窃听检查的Einstein-Podolsky-Rosen对之外,所有的Einstein-Podolsky-Rosen对都用于传输秘密消息。
2005-12-11 quant-ph
Relative entropies of quantum channels with applications in resource theory
态的熵量词是量子信息理论的基石。虽然量子态可以抽象为只有输出的设备,但最常见的量子设备是也有输入的量子信道。在这项工作中,我们扩展的熵量词的状态的通道。在单次和渐近的情况下,我们提出了假设检验任务下的信道的相对熵。然后,我们根据目标通道到完全去极化通道的相对熵定义通道的熵。我们还研究了通道的相对熵的性质及其与纠缠的相互作用。最后,基于信道的相对熵,提出了信道的一般资源理论,讨论了一般信道与测量的相干性以及信道的纠缠度。
2018-09-16 quant-ph
Quantum capacity of an amplitude-damping channel with memory
我们计算的量子容量的振幅阻尼信道与时间相关的马尔可夫噪声,两个信道使用。我们的结果表明,信道的记忆性显著提高了它传输量子信息的能力。我们分析和比较我们的研究结果与早期的数值结果的振幅阻尼通道的记忆。的上限上的量子信息的量在存储器的存在下,在信道上传输,对于任意数量的信道使用。
2013-02-18 quant-ph
Operational Resource Theory of Quantum Channels
量子资源理论已经被广泛研究以系统地刻画量子系统的非经典性。大多数资源理论都关注于量子态并研究它们之间的相互转换。虽然量子信道通常被用作状态操纵的工具,但这种操纵能力可以自然地被视为广义量子资源,从而导致量子信道资源理论的开放研究方向。然而,人们已经研究了渠道的各种资源理论属性,而没有将渠道本身视为也可以被操纵和转换的操作资源。在这封信中,我们解决这个问题,首先提出了一个一般的资源框架量子信道和引入资源单调的通道的一般距离量词的基础上。通过将量子信道的资源单调性与其对状态资源的操纵能力联系起来,研究了信道和状态资源理论之间的相互作用。关于渠道的业务资源,我们介绍了渐近渠道蒸馏和稀释,最重要的任务,在业务资源理论,并展示了如何绑定的转换率与渠道资源单调。最后,我们将我们的结果应用于量子相干性作为例子,并引入了通道的相干性,它表征了通道的相干产生能力。我们认为渐近通道蒸馏和稀释与最大的非相干操作,并发现理论渐近不可逆的,相反的渐近可逆的相干状态。
2019-09-11 quant-ph
The resource theory of coherence for quantum channels
利用Choi-Jamiolkowsky同构,在资源理论的框架下定义了量子信道的量子非相干相对熵($\mathcal{QI}$ REC).相干破坏通道被引入作为自由操作,其相应的Choi状态作为自由状态。我们还讨论了通道相干性与量子不和谐之间的关系,发现对于任何量子信道,依赖于基的量子不对称不和谐都不会大于$\mathcal{QI}$ REC。证明了对于任意可分量子非相干信道,$\mathcal{QI}$ REC都是递减的,并且它可以看作是量子信道的量子性。此外,我们还证明了对于量子比特通道,相干性的相对熵可以等价于它们对应的Choi态的相对熵,并且基依赖的量子对称不和谐永远不会超过相干性.
2020-06-27 quant-ph
Memory effects in quantum channel discrimination
我们考虑量子记忆辅助协议的歧视量子信道。我们表明,最佳的歧视的内存通道,内存辅助协议是必要的。这导致了一个新的概念的距离通道与记忆。对于酉信道的集合的最佳鉴别和估计,不需要存储器辅助协议。
2008-04-02 quant-ph
The information-carrying capacity of certain quantum channels
在这篇论文中,我们分析了能使某些量子信道承载经典信息的状态和系综的类型。我们首先集中在一个特定的量子信道的产品状态的能力,即,通过编码的输出状态从源到码字组成的状态从非纠缠态的合奏和发送它们的副本的量子信道的能力。利用Holevo和Schumacher和Westmoreland独立证明的“单字母”公式,我们得到了量子比特量子振幅阻尼通道的积态容量,它由一个单实变量的超越方程确定,可以数值求解。我们证明了该信道的乘积态容量可以使用非正交纯态的最小系综来实现。接下来,我们考虑两个具有记忆的量子信道的经典容量,即具有量子去极化信道分支的周期信道和量子信道的凸组合。我们证明了上述每个经典记忆通道的经典容量实际上等于各自的乘积状态容量。对于这些信道,这意味着经典容量是在不使用纠缠输入态的情况下实现的。接下来,我们介绍了无记忆量子信道的信道编码定理,提供了一个已知的证明,由温特定理的强逆。然后,我们考虑强逆信道编码定理的周期性量子信道。
2010-07-16 quant-ph
Quantum Communication With Zero-Capacity Channels
在有噪声的量子信道上的通信在传输中引入了必须被校正的错误。量子纠错的一个基本界限是量子容量,它量化了可以保护的量子数据量。我们从理论上证明,两个量子信道,每个传输容量为零,可以有一个非零的容量时,一起使用。这揭示了量子通信理论中的丰富结构,意味着量子容量并不唯一地指定信道传输量子信息的能力。
2009-02-20 quant-ph
On approximation of quantum channels
在详细研究了量子信道和操作(迹不增完全正映射)作为一对"信道,输入态“的函数的熵特性的连续性的基础上,提出了一种无限维量子信道的近似方法.然后将所得结果应用于以下问题:$χ$ -容量作为通道函数的连续性;无限维通道的$χ$ -容量的强可加性;任意量子信道输出熵的凸闭包的解析表达式.
2007-11-14 quant-ph
A General Method for Selecting Quantum Channel for Bidirectional Controlled State Teleportation and Other Schemes of Controlled Quantum Communication
近年来,人们提出了大量利用$n$ -量子比特纠缠态作为量子信道实现双向受控态隐形传态的方案。在这里,我们提出了一种通用的方法来选择多量子比特$(n>4)$量子信道适合BCST和显示,所有的信道中使用的现有协议的BCST可以使用所提出的方法。此外,它表明,在现有的协议中使用的量子信道的BCST形式只有一个可忽略的小子集的所有量子信道,可以使用所提出的方法来实现BCST构建的集合。还应注意,所有这些量子信道也适用于受控双向远程态制备(CBRSP)。遵循相同的逻辑,还提供了用于为其他受控量子通信任务(诸如受控双向联合远程状态准备(CJBRSP)和受控量子对话)选择量子信道的方法。
2015-04-03 quant-ph
Super-additivity of quantum capacity in simple channels
本文研究了“generalized platypus channel”的信道容量,证明其私有和经典容量均为1,并证实其与qudit erasure channels及multilevel amplitude damping channels结合时仍具量子容量超加性。
2025-05-30 quant-ph
Entanglement-breaking of quantum dynamical channels
纠缠是量子物理学中的一个关键问题,它为实现经典物理学领域内不可能实现的任务提供了资源。量子纠缠随量子系统的演化而变化。从量子信道的角度研究纠缠动力学具有重要意义。研究了量子比特系统中的纠缠破坏通道,给出了量子信道成为纠缠破坏通道的充要条件。在此基础上,提出了强破缠通道的概念。同时,还对解缠通道的修正进行了研究。
2019-06-05 quant-ph
Upper bounds on probabilities in channel measurements on qubit channels and their applications
本研究推导了特定类别量子比特信道信道测量概率的上界,并将其应用于Alberti和Uhlmann可转换性概念及量子信道检测问题,验证了该上界的重要性。
2024-06-21 quant-ph
Coherence of quantum Gaussian channels
相干是量子态的基本概念。本文建立了一种资源理论来代替量子态来量化高斯信道的相干性。为此,我们提出了非相干高斯信道和非相干高斯超信道的定义。
2019-08-14 quant-ph
Enhanced Estimation of a Noisy Quantum Channel Using Entanglement
我们讨论的信道参数估计的噪声量子信道-所谓的泡利信道-使用有限的资源。与基于可分离量子态的估计方案相比,先验纠缠大大提高了估计的保真度。
2001-03-29 quant-ph
Factorizations of Quantum Channels
我们发现之间的联系存在的一个因子分解的量子信道和存在的低秩解决方案,某些线性矩阵方程。利用这一点,我们证明了如果一个量子信道被因子的直接积分因式分解,那么它必定位于分别被直接积分中的因子因式分解的量子信道的凸包中.我们利用这一点刻画了可因子化量子信道集合中的一些非平凡极值点,并给出了一个例子。
2018-08-15 quant-ph
Coexistent quantum channel characterization using spectrally resolved Bayesian quantum process tomography
量子和经典信号在同一光纤上共存,同时传输的量子信息的退化最小,这对于在现有通信基础设施上运行大规模量子网络至关重要。在这里,我们系统地描述了量子信道,结果从同时分布近似单光子偏振编码的量子比特和不同强度的经典光通过光纤通道高达15公里。使用光谱分辨量子过程层析成像与贝叶斯重建方法,我们开发的,我们估计完整的量子信道从实验光子计数数据,有和没有经典的背景。此外,虽然我们发现确切的信道描述是一个弱的功能的泵浦偏振,我们仍然表明,共存的光纤为基础的量子信道具有高的过程保真度与理想的去偏振信道时,噪声是占主导地位的拉曼散射。这些结果为量子中继器设计和现实信道的量子纠错码的未来发展提供了基础,并为量子网络的分析和仿真提供了模型。
2023-03-16 quant-ph
Conjugate Degradability and the Quantum Capacity of Cloning Channels
如果可以使用信道的输出将信道的环境模拟到复共轭,则量子信道是共轭可降解的。对于所有这样的通道,量子容量可以使用单字母公式来评估。在这篇文章中,我们介绍了共轭降解性,并建立了它的一些基本性质。然后,我们用它来计算N到N+1和1到M通用量子克隆机的量子容量,以及当数据被传输到加速接收器时自然产生的信道的量子容量。所有考虑的通道都具有严格的正量子容量,这意味着它们可以用作通信系统的一部分,以可靠地发送量子态。
2009-09-17 quant-ph
Quantumness of channels
从量子信息的角度来看,量子信道传输信息的可靠性是非常重要的。这自然会导致这样的问题,即当受到量子信道的影响时,量子态被保持得有多好。基于量子态的非对易性,提出了一种直观且易于计算的信道量子性测度。我们提出的措施,一些众所周知的噪声信道,马尔可夫以及非马尔可夫,并发现结果是在最近推出的$l_1$规范的相干性为基础的措施,在很好的协议。
2021-01-17 quant-ph