Perfect teleportation and superdense coding through an asymmetric five qubit state
我们阐述了一个例子,所谓的面向任务的最大纠缠态(TMES)的情况下,隐形传态和超密集编码。在物理情形中,这种态可以由更多纠缠态的退相干产生,也可以用更少的纠缠资源为当前的目的做准备。我们发现布朗态的一种变体可以用于单比特和双比特态的完美隐形传态。在超密集编码的情况下,可以观察到通过仅发送三个量子比特可以传输五个cbit。
2008-02-24 quant-ph
Towards symmetric scheme for superdense coding between multiparties
最近,Liu,Long,Tong和Li [Phys.Rev.A65,022304(2002)]提出了一种多方之间的超密集编码方案。这个方案似乎是高度不对称的,因为只有一个发送者有效地利用了纠缠。我们表明,这个方案可以修改,以允许更多的纠缠增强信息传输的好处。
2002-04-19 quant-ph
Classical information capacity of superdense coding
通过量子信道的经典通信可以通过共享纠缠来增强。超密集编码允许在单个量子位中编码和传输多达两个经典信息位。本文导出了非最大纠缠态的最大经典信道容量。然后,特定的计划,以达到这一能力,首先是对量子位,其次是对qutrits。
2001-01-23 quant-ph
Semi-device-independent certification of entanglement in superdense coding
超密集编码是量子信息科学中的一种典型协议,其采用量子通信信道来更有效地发送经典信息。正如我们在这里所展示的,它可以被理解为准备和测量实验的一个特殊情况,这种情况因其基本和实际应用而引起了越来越多的关注。制定超密集编码作为一个准备和测量方案,使我们能够提供一个半设备独立的纠缠证人,显着提高了以前的测试。此外,我们还展示了如何适应我们的结果到自我测试的最大纠缠态,也提供了一个半定的程序制定允许有效地优化,任何共享的量子态,成功的概率在超密集编码协议。
2021-03-22 quant-ph
Perfect Teleportation, Quantum state sharing and Superdense Coding through a Genuinely Entangled Five-qubit State
我们研究了Brown $\it et al. \normalfont$ \cite{Brown}最近提出的五比特态在量子隐形传态、量子态共享和超密集编码中的应用。结果表明,这种五比特态可以用于任意单比特和双比特系统的完美隐形传态。我们设计了各种方案,通过合作隐形传态实现任意单粒子和两粒子态的量子态共享。我们后来证明,这种状态也可以用于超密集编码。发现仅发送三个量子比特就可以发送五个经典比特。
2008-02-06 quant-ph
Teleportation and Superdense coding with Genuine quadripartite entangled states
我们研究了不同种类的真正的四体纠缠态作为量子资源用于隐形传态和超密集编码的有用性。我们研究了隐形传送未知的一个,两个和三个量子比特状态的可能性。我们表明,可以使用隐形传态协议发送任何一般的一个和两个量子比特的状态。限制类的三个量子比特状态也可以忠实地传送。我们还探讨了超密集编码协议在单接收机和多接收机的情况下。我们证明了存在真正的四体纠缠态,它可以通过发送两个量子比特来传输四个cbit。我们还讨论了LOCC范式下的多接收机场景的一些有趣的功能。
2007-05-14 quant-ph
Entanglement and Superdense Coding with Linear Optics
讨论了一种仅采用线性光学元件实现纠缠光子态全超密集编码的方案。通过使用由标准和偏振分束器明确区分的四个状态组成的混合基,我们可以通过操纵两个纠缠光子中的一个来确定性地传递四个消息。发送者通过放弃对50%的发送消息的控制(尽管她知道)或通过丢弃33%的传入光子来实现传输的确定性。
2011-12-28 quant-ph
N-qubit Quantum Teleportation, Information Splitting and Superdense Coding through the composite GHZ-Bell Channel
介绍了一个由GHZ和Bell对组成的奇比特纠缠系统,并阐述了它在量子隐形传态、信息分裂和超密集编码中的应用。在五量子比特系统上演示了超密集编码协议之后,我们证明了使用该信道可以通过发送“N+1 "个量子比特来发送”2N +1“个经典比特。发现五量子比特系统也是实现任意单量子比特和双量子比特隐形传态和量子信息分裂的理想系统。对于单量子位QIS,三种不同的协议是可行的,而对于双量子位QIS,仅存在一种协议。然后给出了任意N比特量子态隐形传态和量子信息分裂的协议。
2011-05-20 quant-ph
Superdense coding over optical fiber links with complete Bell-state measurements
将量子通信应用于现代网络需要通过基于光纤的基础设施传输量子信息。我们报告的第一个演示超密集编码的光纤链路,利用一个完整的贝尔状态测量,使时间偏振超纠缠,线性光学,和常见的单光子探测器。我们展示了迄今为止最高的单量子比特信道容量,利用线性光学,$1.665 \pm 0.018$,我们提供了一个完整的实验实现的混合,量子经典的通信协议的图像传输。
2016-09-02 quant-ph
Superdense Coding using Bragg Diffracted Hyperentangled Atoms
本文提出利用腔QED中布拉格衍射生成的超纠缠原子实现超密编码,使Alice通过单个超纠缠原子传输2比特经典信息,并借助多自由度增强编码信息的安全性。
2024-04-06 quant-ph
Superdense Coding in Resource Theory of Asymmetry
我们考虑一个任务,其中经典信息被编码到一个量子系统的操作限制的对称性。在此限制下,可以编码的经典信息的最大量,即受限经典信息容量,取决于系统的初始状态。我们的重点是一个非对称状态的容量是否可以严格大于任何对称状态,而后者是一个严格的正常数。也就是说,我们要问的是,超密集编码的模拟是否可以在不对称的资源理论中实现。我们证明了超稠密编码是可实现的当且仅当对称的酉表示是非阿贝尔的和可约的。从而给出了量子系统对称性的信息论分类。
2021-10-14 quant-ph
Entanglement Witness Derived from NMR Superdense Coding
我们证明了在常规的核磁共振(NMR)实验中,利用两个极弱极化的核自旋,通过编码单个量子比特来传输两比特信息是可能的。然而,该实验不能被视为通过NMR的超密集编码的演示,因为它是基于大量的分子参与系综态,而不是NMR态的纠缠。在讨论之后,介绍了一种特别适用于NMR的纠缠见证,它是基于单独和同时测量单个核自旋磁化强度的。
2005-08-10 quant-ph
Rigidity of superdense coding
本文证明超密编码任务的刚性,即任意协议局部等价于Bennett-Wiesner协议,并构造高维不等价协议及分析随机编码性能。
2023-07-26 quant-ph
Absolutely Secure Distributed Superdense Coding: Entanglement Requirement for Optimality
超密集编码利用纠缠作为一种资源,通过量子信道安全地传递经典信息。当超密集编码的容量达到Holevo界时,超密集编码是最优的。我们表明,最优性,最大的纠缠是一个必要的跨越的bipartition的爱丽丝和鲍勃,但既不需要绝对的,也不需要真正的多体纠缠。与以前的方案,它可以传输偶数或奇数位的信息,我们已经证明了一个广义的密集编码协议使用真正的多体纠缠GHZ态发送任意的信息位。GHZ态以不同Pauli算子的本征基表示,具有唯一的奇偶校验模式,这使得我们能够制定一种安全检查技术来确保协议的绝对安全性.我们表明,这种方法同样适用于一个场景中,资源信息分布在空间上分离的各方。最后,通过优化发送给Bob的量子比特数,我们构造了一种分布式的密集编码方法,完全描述了多对一方之间的绝对安全的单向量子通信。
2021-11-01 quant-ph
The states of W-class as shared resources for perfect teleportation and superdense coding
我们知道,三量子比特系统的态有两类:GHZ类和W类。本文考虑W类态的隐形传态和超密集编码,并将其推广到多粒子系统。首先,我们描述了两个转换的共享资源的隐形传态和超密集编码,这使得许多新的协议,从一些已知的。作为这些变换的应用,我们得到了W类态适合于理想隐形传态和超密编码的一个充要条件。作为另一个应用,我们发现状态$|W>_{123}={1/2}(|100>_{123}+|010>_{123}+\sqrt{2}|001>_{123})$可以通过发送两个量子比特来传输三个经典比特,这是P.Agrawal和A. Pati [Phys. Rev. A待出版]。我们将W类的态推广到高维的多量子比特系统和多粒子系统。我们提出了两个利用多量子比特系统的W态进行隐形传态和超密集编码的协议,推广了P.Agrawal和A.帕蒂我们得到了将多量子比特系统的W态分割成两个子系统的最优方法,使得它们之间的纠缠达到最大值。
2007-01-07 quant-ph
Non-Markovian dynamics in two-qubit dephasing channels with an application to superdense coding
我们研究了两种非马尔可夫性测度在检测双量子比特退相通道中记忆效应的性能。通过在量子比特上结合独立的马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声,我们的结果表明,当至少一个局部通道显示非马尔可夫性时,迹距离测度能够检测到记忆效应。当全局两量子比特动力学表现出记忆效应时,基于通道容量的测量反过来变得非零。我们将这些方案应用于一个著名的超密集编码协议,并证明了一个最佳的噪声配置,以最大限度地提高信息传输与独立的本地噪声。
2015-09-17 quant-ph
Optimal Superdense Coding Capacity in the Non-Markovian Regime
该研究提出含辅助量子比特的模型诱导非马尔可夫动力学,考察多参数下超密编码等的行为,发现非经典关联与量子Fisher信息显著相关,可探测非马尔可夫区域的最优超密编码容量。
2024-08-20 quant-ph
An inverter-chain link implementation of quantum teleportation and superdense coding
本文利用反相器链链接(ICL)图与离散相空间分析量子隐形传态和超密编码,揭示量子纠缠的几何本质并联系ER=EPR猜想。
2023-12-12 quant-ph
Superdense coding of quantum states
我们描述了一种通过物理传输l+o(l)个量子比特的通信,并通过消耗l个纠缠比特和一些共享随机比特来非遗忘地通信2l个量子比特的量子态的方法。在非遗忘场景中,发送方对要传递的状态有一个经典描述。我们的方法可用于通信状态是纯的或纠缠的发送者的系统; l+o(l)和3l+o(l)共享随机位分别是足够的。
2004-04-30 quant-ph
Perfect Quantum Teleportation and Superdense coding with $P_{max} = 1/2$ states
我们推测量子隐形传态的标准是纠缠源的Groverian纠缠为$1/\sqrt{2}$。为了验证我们猜想的有效性,我们分析了用$|Φ> = (1/\sqrt{2}) (|00q_1> + |11q_2>)$实现的量子隐形传态和超密集编码,其中$|q_1>$和$|q_2>$是任意归一化的单比特态.结果表明,$|Φ>$允许完美的两方量子隐形传态和超密集编码.接下来,我们计算$|ψ>=\sqrt{1/2 - b^2}|100>+b |010>+a|001> +\sqrt{1/2-a^2}|111>$和$|\tildeψ>=a|000>+b|010>+\sqrt{1/2 - (a^2+b^2)}|100> + (1/\sqrt{2}) |111>$的Groverian测度,这也允许完美的量子隐形传态。结果表明,两个态都具有$1/\sqrt{2}$ Groverian纠缠测度,这有力地支持了我们的猜想.
2008-05-08 quant-ph
Beating the channel capacity limit for superdense coding with entangled ququarts
量子超密集编码协议利用两个用户之间共享的量子纠缠来提高信道容量。当使用纠缠量子比特时,信道容量可以高达2。然而,这个极限可以通过使用高维纠缠来超越。我们报告了一个实验,超过了使用高品质的纠缠quququququarts的限制,结晶度高达0.98,展示了$2.09\pm0.01$的通道容量。测得的信道容量也高于仅发送一个四分之一时获得的信道容量。我们使用该设置传输保真度为0.952的五色图像。我们的实验显示了高维纠缠的巨大优势,将促进对高维量子信息过程的研究。
2018-07-27 quant-ph
Quantum secure direct communication network with superdense coding and decoy photons
提出了一种利用量子超密集编码和诱骗光子的量子安全直接通信网络方案。无源光网络上的服务器准备和测量量子信号,即,一系列的$d$维贝尔态。在确认从接收器接收到的光子的安全性之后,发送者直接在光子上编码他的秘密信息。为了防止不诚实的服务器窃听,通过测量一个处于Bell态的光子来制备诱饵光子,以替代一些原始光子。网络上的一个用户可以与任何其他用户通信。该方案具有容量大的优点,而且由于在量子线中只传输一个光子序列,因此比其它方案更方便。
2007-06-15 quant-ph
Revisiting controlled quantum secure direct communication using a non-symmetric quantum channel with quantum superdense coding
最近夏和宋[物理。提出了一种受控量子安全直接通信(CQSDC)协议.他们声称,在他们的协议中,只有在控制者查理的帮助下,接收者爱丽丝才能成功地从发送者鲍勃那里提取出秘密消息。在这封信中,首先,我们将表明,在他们的协议中,控制器查理的角色可以被排除在外,由于他们的设计不合理。然后,我们修改了夏宋CQSDC协议,使其原有的优点,并能真正实现CQSDC。
2007-01-02 quant-ph
Superdense coding using the quantum superposition principle
通过发送一个经典的两级系统,人们可以只传输有关\emph{two}可区分结果的信息。在这里,我们表明,在量子力学中,使用自旋和路径自由度的自旋1/2的粒子,和马赫-曾德尔型干涉安排与两个合适的斯特恩-格拉赫检测器,它是可能的,以转移有关\emph{four}可区分的结果的信息。这个过程不需要像众所周知的密集编码协议那样使用量子纠缠作为资源,而是完全依赖于量子叠加原理。我们还研究了概率密集编码使用我们的设置,并表明,密集编码方案,使用量子叠加不能优化任何进一步扩展的干涉仪安排更多的分束器。
2009-06-01 quant-ph
Not So SuperDense Coding - Deterministic Dense Coding with Partially Entangled States
讨论了利用$d$能级部分纠缠态,通过无噪声的量子信道,实现经典信息的无差错通信.我们解析地构造了几类非最大纠缠态的确定性稠密编码方案,并数值地得到了一般情况下的方案。我们研究了这种方案的信息容量对双方共享的部分纠缠态的依赖性。令人惊讶的是,对于$d>2$,有可能具有小于一个ebit的确定性密集编码。在这种情况下,单个粒子可以传递的字母数目在$d$和2d之间。在一般情况下,我们表明,字母表的大小与可能的值$ d, d+1, ..., d^2-2 $的增长“步骤”。我们还发现,具有较小纠缠的态可以比其他更纠缠的态具有更大的通信容量。
2004-03-26 quant-ph
Complete orbital angular momentum Bell-state measurement and superdense coding
量子协议对信道容量的要求决定了对大尺度纠缠量子态的访问。高维轨道角动量(OAM)纠缠态作为一种很有希望的候选态已经被实现,但在每个子空间中只能分辨出四个OAM Bell态中的一个。在这里,我们展示了完整的OAM贝尔状态测量(OAM-BSM)在一个单独的子空间中的第一个实现,通过寻找合适的酉矩阵执行仅使用线性光学和打破四个OAM贝尔状态的退化在辅助偏振维。我们进一步实现了超密集编码,通过我们的完整的OEMBSM的平均成功率约为82%,信道容量约为1.1(4)比特。该工作为进一步提高信道容量和扩展OAM量子态在量子信息中的应用开辟了一个窗口。
2017-09-12 quant-ph
Generating multi-photon W-like states for perfect quantum teleportation and superdense coding
多体纠缠的一个有趣的方面是,对于完美的隐形传态和超密度编码,不需要最大纠缠的W态,而是需要一类特殊的非最大纠缠的类W态。因此,有效制备类W态在量子通信中具有重要意义,但这方面的研究还没有W态的制备那么多。在这封信中,我们提出了一个简单的光学方案,通过融合两个类W态或用辅助光子扩展类W态来有效地制备大尺度基于偏振的纠缠类W态。我们的方案还可以通过熔合或扩展W甚至类W态来产生大规模W态。代价分析表明,在产生大尺度W态时,非最大纠缠类W态的融合机制比最大纠缠W态的融合机制效率更高。我们的方案也可以与Bell态进行聚变或膨胀,它由一个偏振相关分束器、两个偏振分束器和光子探测器组成。不需要辅助光子或受控门操作,我们的方案可以实现与当前的光子技术,我们相信它使量子隐形传态和超密集编码在多体设置的进步。
2016-02-15 quant-ph
Automated error correction in superdense coding, with implementation on superconducting quantum computer
由于量子态中不可避免的噪声和量子纠缠的脆弱性,构造容错量子计算机仍然是一个具有挑战性的问题。然而,大多数纠错码增加了算法的复杂性,从而降低了任何量子优势。在这里,我们提出了一个特定于任务的纠错技术,提供了一个完整的保护一组有限的量子态。具体来说,我们给出了一个自动纠错超密集编码算法利用n量子比特广义贝尔态。在其核心,它是基于贝尔状态的非破坏性鉴别方法,涉及对辅助量子位(相位和奇偶校验辅助)的测量。该算法被证明是可分布的,可以分布到任何一组共享正交状态的各方。自动化是指通过利用么正算子在量子计算机中实验性地实现该算法,其间没有测量,因此不需要外部干预。我们还实验实现了我们的自动纠错技术的三种不同类型的超密集编码算法的7量子比特超导IBM量子计算机上,也对27量子比特的量子模拟器在噪声的存在下。概率直方图的生成显示我们的实验结果的高保真度。利用量子计算机进行了量子态层析成像,验证了该方法的有效性。
2022-10-27 quant-ph
The necessary and sufficient condition for perfect teleportation and superdense coding and all the suitable states for teleportation and superdense coding
Tsinghua University(清华大学)
本文研究了完美传送和超密集编码协议的LU不变性,给出了适合这些协议的必要和充分条件,并发现这些协议不需要真正的纠缠。
2026-02-11 quant-ph
Optimal superdense coding of entangled states
我们提出了一种一次性的方法来制备发送者和接收者之间的纯纠缠态,在纠缠和量子通信的成本最小。在制备非纠缠态的情况下,早期的一篇论文表明,除了消耗n ebits的纠缠和一些共享的随机性之外,仅通过物理传输n+o(n)个量子比特就可以将2n量子比特的量子态传送到接收器。当要准备的状态是纠缠态时,我们发现需要传输的量子比特的数量减少了,在最大纠缠态的完全没有通信和未纠缠情况下的早期二对一结果之间进行插值,所有这些都没有使用任何共享随机性。我们还提出了我们的结果的两个应用:一个直接的证明的最佳超密集编码协议的纠缠态产生的无记忆源的可验证性,并证明了量子识别能力的ebit是两个量子比特。
2006-08-09 quant-ph
Beating the channel capacity limit for linear photonic superdense coding
密集编码可以说是启动量子通信领域的协议。然而,今天,在其最初的实验实现十多年后,通道容量仍然基本上是有限的,因为光子使用线性元件的设想。由于不可能用线性光学对所有四种贝尔状态进行确定性鉴别,Bob只能向Alice发送四种潜在消息中的三种,从而将可获得的信道容量从2减少到log_2 3 \approx 1.585比特。然而,额外自由度的纠缠使得能够完全和确定性地区分所有Bell态。利用自旋和轨道角动量同时纠缠的光子对,我们证明了辅助纠缠的量子优势。特别是,我们描述了一个密集编码的实验,最大的报告信道容量,据我们所知,第一次打破传统的线性光学阈值。我们的编码适用于量子通信,无需对齐和卫星通信。
2010-09-26 quant-ph
Superdense Coding Interleaved with Forward Error Correction
超密集编码承诺增加经典容量和通信安全性,但这种优势可能被量子信道中的噪声破坏。我们提出了一个数值研究如何前向纠错(FEC)应用于编码的经典消息可以用来减轻对量子信道噪声。通过研究不同FEC码下的误码率,我们确定了突发错误在超密集编码中发挥的独特作用,并且我们展示了如何通过在传输之前交织FEC码字来减轻这些错误。我们的结论是,经典的FEC交织是一个有用的方法,以提高性能的超密集编码的近期演示。
2016-04-13 cs.IT math.IT quant-ph
Efficient superdense coding in the presence of non-Markovian noise
许多量子信息任务依赖于纠缠,纠缠被用作一种资源,例如,以实现高效和安全的通信。通常,伴随着纠缠损失的噪声会降低量子协议的效率。我们开发和实验证明了一个超密集编码方案与噪声,在爱丽丝的编码状态纠缠的减少不会降低信息传输的效率。在同时发生$0.163\pm0.007$编码时,经典双光子偏振态几乎完全退相,我们得到了接近于3态(4态)编码的$1.52\pm 0.02$($1.89\pm 0.05$)的互信息值。这种高效率既依赖于非马尔可夫特征,鲍勃利用他的贝尔状态测量之前,非常高的可见性($99.6\%\pm0.1\%$)的洪-欧-曼德尔干涉的实验设置。我们对互信息测量的原理证明结果为利用非马尔可夫性来提高量子信息处理任务的效率和安全性铺平了道路。
2016-04-28 quant-ph
GKP-inspired high-dimensional superdense coding with energy-time entanglement
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Stanford University(斯坦福大学)
本文提出了一种基于能量-时间纠缠态的高维超密集编码协议,利用双光子频率梳实现每光子约8.91比特的传输率,超过现有方案并具有更优光学损耗。
2026-02-19 quant-ph
A sufficient and necessary condition for superdense coding of quantum states
最近,Harrow等人[Phys.Rev.Lett. 92,187901(2004)]给出了一种通过物理传输一些量子比特,并通过消耗最大纠缠态,以及耗尽一些共享随机比特来制备具有高成功概率的任意量子态的方法。在本文中,我们发现,一些国家是不可能完全准备的爱丽丝和鲍勃最初共享那些纠缠态叠加的基态,作为准备状态。特别地,我们给出了一个充分必要条件,使态能够以概率1精确制备,即初始纠缠态(可能是非最大的)与基态叠加。相反,如果初始共享纠缠是最大的,则制备这些量子态的概率小于1。此外,还导出了制备某些态的概率的下界。
2006-12-18 quant-ph
Role of complementarity in superdense coding
两个可观测量的互补性往往被捕获在不确定性关系中,它量化了知识中不可避免的权衡。在这里,我们研究互补性的信息处理任务的背景下:我们链接的互补性的两个观察到他们的有用性超密集编码(SDC)。在SDC中,Alice通过发送单个qudit向Bob发送两个经典的信息dit。然而,我们表明,编码与交换酉防止爱丽丝发送一个以上的dit每个qudit,这意味着互补性是必要的SDC是一个经典的信息传输策略的关键。当Alice用Pauli算子的乘积编码$X$和$Z$基时,我们根据$X$和$Z$基元素的重叠来量化这些编码的互补性。我们的主要结果明确地解决了作为互补性的函数的SDC容量,表明重叠矩阵的熵给出了容量,当预共享状态是最大纠缠。我们将这个方程推广到具有对称噪声的资源,例如预共享的Werner状态。在最一般的情况下,任意噪声资源,我们得到一个类似的下界的SDC容量。我们的结果揭示了互补性在确定SDC中的量子优势中的作用,并且似乎从根本上很有趣,因为它们与不确定性关系有着惊人的相似之处。
2013-11-26 quant-ph
Superdense Coding and Stabiliser Codes with Ising-coupled Entanglement
本文提出推广 Bell 态的 $n$-耦合态,分析其纠缠分类,并据此构造多方安全稠密编码与稳定子码协议。
2024-04-09 quant-ph
Classical Communication Protocol based on Joint Classical-Quantum Coding
Aalborg University(奥尔堡大学)
该论文提出一种集成经典纠错编码、纠缠分发与超密编码的量子通信协议,通过纠错码减轻暗计数和光子损失,在数据速率和能量效率上超越常规方案,适用于量子局域网短距离链路。
2026-09-15 quant-ph
Superdense Coding with GHZ and Quantum Key Distribution with W in the ZX-calculus
量子纠缠是量子隐形传态、量子密码等量子协议中的关键资源。然而,纠缠使得狄拉克符号表示的协议难以验证。这就是为什么Coecke和Duncan为量子协议引入了一种图形语言,称为ZX演算。这种图解符号既直观又形式上严格。它是一种简单的、图形化的、高级的语言,强调系统的组成,自然地抓住了量子力学的要点。在作者的硕士论文中,已经证明了超过25个量子协议的ZX演算提供了一个相对简单和更直观的表示。此外,作者开始了将分类量子力学应用于量子安全的任务;早期的工作除了Bennett和Bennard的量子密钥分发协议BB84之外没有涉及任何东西。本文在ZX演算中提出了Greenberger-Horne-Zeilinger态的超密集编码和W态的量子密钥分发。
2012-10-02 cs.CR quant-ph
Classical analogue of quantum superdense coding and communication advantage of a single quantum system
提出无共享关联的两方通信博弈,证明单量子比特通信可超越1比特经典通信及多边形玩具系统,并揭示其优势依赖收发两端的量子干涉且对非理想编解码鲁棒。
2024-04-04 quant-ph
Quantum Two-Way Protocol Beyond Superdense Coding: Joint Transfer of Data and Entanglement
本文将超密编码推广为双向协议,联合管理纠缠对与数据传输,在理想条件下数据速率和资源效率均提升50%,并通过NetSquid仿真验证了其在非极短退相干时间下的性能优势。
2025-02-10 cs.IT math.IT quant-ph
Probabilistic Dense Coding Using a Non-symmetric Multipartite Quantum Channel
我们研究了发送者和接收者粒子在非对称希尔伯特空间中的概率密集编码。发送者和接收者共享多部非最大量子信道。我们还讨论了平均信息。
2006-01-19 quant-ph
The Multiparty Coherent Channel and its Implementation with Linear Optics
连续可变相干信道是相干通信的重要资源,可以产生相干隐形传态和相干超密集编码。通过定义多方位置正交信道和多方动量正交信道,将信道推广到多方情形。我们还提供了两种方法来实现这个通道使用线性光学。一种方法是多方版本的相干通信辅助纠缠和经典通信(CCAECC)。另一种是多方相干超密集编码。
2013-05-13 quant-ph
Topological Quantum Teleportation and Superdense Coding -- Without Braiding
针对 Tambara–Yamagami 任意子理论,本文提出无需编织的量子隐形传态与超密编码协议,降低对准粒子的控制需求,并可兼容一维量子线 Majorana 模式。
2024-06-15 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Coherent Communication with Continuous Quantum Variables
相干比特(cobit)信道是介于经典通信和量子通信之间的中间资源。它产生了隐形传态和超密集编码的相干版本。我们通过提供相干nat(conat)信道的定义将cobit信道扩展到连续变量。我们构建了几个相干协议,使用位置正交和动量正交有限压缩的conat信道。最后,我们表明,压缩的质量减少,通过连续的组合物的相干隐形传态和超密集编码。
2007-06-18 quant-ph
Multipartite Dense Coding vs. Quantum Correlation: Noise Inverts Relative Capability of Information Transfer
对于量子密集编码协议,高度纠缠的二分量子态比具有低纠缠的量子态更有利。然而,这种对应甚至对于多体域中的纯量子态也不存在。我们建立了量子密集编码中经典信息传输的多方容量与密集编码协议中使用的共享态的多体量子相关度量之间的联系。特别地,我们证明了在无噪声信道中,如果任意多体态的多体量子关联与相应的广义Greenberger-Horne-Zeilinger态的多体量子关联相同,则前者的多体密集编码能力与广义Greenberger-Horne-Zeilinger态相同或更好.有趣的是,在噪声信道的情况下,我们同时考虑不相关和相关的噪声模型,量子信道传输经典信息的相对能力可以通过管理足够量的噪声来反转。当共享态是任意多体混合态时,我们还建立了无噪声情况下的经典容量与多体量子关联测度之间的联系。
2014-04-17 quant-ph
Mutually Unbiased Measurements, Hadamard Matrices, and Superdense Coding
本文研究互不偏测量(MUMs),证明其表征,构造非MUBs直和的新例子,并利用它们反驳超密编码刚性猜想,展示共享纠缠的新用途。
2023-10-12 cs.IT math.IT quant-ph
Enhancing Quantum Dense Coding Robustness Using Information Entropy-Based Metrics
针对量子密集编码受噪声和退相干影响的问题,提出集成五量子比特完美码与全局自适应纯化的协议,通过监测量子失协QD和形成纠缠EoF提升鲁棒性和吞吐量,为高容量量子互联网提供路径。
2025-04-17 quant-ph
More Communication with Less Entanglement
我们展示了有趣的现象“少即是多”使用一组多体纠缠态。我们考虑的量子通信协议的{ \em精确}隐形传态,超密集编码,和量子密钥分发。我们发现有时候{ \em less}纠缠是{ \em more}有用的。为了理解这种现象,我们得到了一个条件,资源状态必须满足通信$n$ -量子比特纯态与$m$条款。我们发现资源状态的一个合适的划分应该具有${\rm log}_{2} m$的冯诺伊曼熵。此外,还证明了某些态可能适合于精确超密编码,但不适合于精确隐形传态。
2015-12-22 quant-ph
Cyberattacks on Quantum Networked Computation and Communications -- Hacking the Superdense Coding Protocol on IBM's Quantum Computers
量子通信和量子网络计算的自动化门规范的发展为恶意软件打开了道路,恶意软件旨在破坏自动化软件,改变自动化量子通信协议和算法。我们研究了对自动化量子通信协议的两种类型的攻击,并模拟了这些对超密集编码协议的攻击,通过IBM Q Experience远程访问IBM的量子计算机来模拟这些对低噪声量子通信网络的攻击。第一种类型的攻击导致最终测量的字符串的黑客控制的双射变换,第二种类型的攻击是修改自动门规范以有效地对最终测量进行加扰的酉加扰攻击,破坏量子通信并在测量时利用量子随机性,使得难以区分硬件故障或环境干扰的突然增加。噪声我们表明,由于量子纠缠和对称性,第二种类型的攻击是一种策略性地破坏量子通信网络和量子网络计算的方式,使得难以确定哪个节点受到攻击。主要研究结果在量子网络安全和量子网络计算的更广泛背景下进行了讨论,其中讨论了黑客攻击的方式,包括内部威胁的作用。
2021-05-15 cs.CR cs.CY cs.ET
Teleportation and Dense Coding with Genuine Multipartite Entanglement
提出了一个通过四比特纠缠态实现任意两比特态忠实隐形传态的显式协议${\cal E}_0$。通过构造,我们的四分态不能还原为一对贝尔态。并与四方GHZ态和W态的性质进行了比较。我们也给出了一个密集的编码方案${\cal D}_0$,涉及我们的状态作为一个共享的纠缠资源。${\cal D}_0$和${\cal E}_0$都表明,我们的四量子比特态是贝尔态的类四分类似物的可能候选者。
2005-10-04 quant-ph
Dense coding with multipartite quantum states
我们考虑概括的密集编码协议,具有任意数量的接收器和一个或两个接收器,共享一个多方量子态,并使用无噪声信道。对于单个接收机的情况,这种信息传输的容量被准确地找到。它表明,能力并没有提高,通过允许联合国进行联合行动。我们提供了一个非平凡的上限的情况下,两个接收器的容量。我们还给出了一个分类的集合中的所有多方状态的有用性密集编码。我们提供了这些类的例子,并讨论了它们的一些属性。
2005-07-15 quant-ph
Distributed quantum dense coding with two receivers in noisy environments
我们研究了噪声信道在经典信息传输中的影响,通过多体态作为多个接收器和两个接收器之间的分布式量子密集编码协议的衬底。这种情况与具有一个或多个天线和单个接收器的情况有本质的不同。我们得到了一个上界的多部容量收紧的情况下,协变噪声信道。我们还建立了真正的多体纠缠的共享状态和分布式密集编码使用该状态的能力之间的关系,无论是在无噪声和嘈杂的情况下。具体地说,我们发现,在多个接收器和两个接收器的情况下,相应的广义Greenberger-Horne-Zeilinger状态具有更高的密集编码能力相比,一个显着的分数具有相同的多体纠缠的纯态。
2014-12-19 quant-ph
Utility of noiseless linear amplification and attenuation in single-rail discrete-variable quantum communications
University of Queensland(昆士兰大学);The Australian National University(澳大利亚国立大学);A*STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(新加坡科技研究局量子创新中心);Q-CTRL
本文研究了无噪声线性放大和衰减在单轨离散变量量子通信中的应用,通过优化测量提升传送保真度和超密集编码的量子优势。
2026-05-06 quant-ph