The classical capacity achievable by a quantum channel assisted by limited entanglement
我们给出的权衡曲线显示的量子信道的容量作为发送器和接收器用于传输信息的纠缠量的函数。该曲线的端点由Holevo-Schumacher-Westmoreland容量公式和纠缠辅助容量给出,该纠缠辅助容量是量子互信息的所有输入密度矩阵上的最大值。我们给出的证明是基于Holevo-Schumacher-Westmoreland公式的,同时也给出了纠缠辅助容量公式的一个新的、更简单的证明。
2004-02-18 quant-ph
On entanglement-assisted classical capacity
本文是作者在量子信息理论课程中的一个演讲,主要介绍C. H.贝内特,P.W. Shor,J. A. Smolin和A. V. Thapliyal(quant-ph/0106052)关于量子信道的纠缠辅助经典容量。给出了这一结果的一个修正证明,并讨论了纠缠辅助与无辅助经典容量之间的关系。
2001-10-11 quant-ph
Entanglement Assisted Classical Capacity of a Class of Quantum Channels with Long-Term Memory
本文研究了一类具有长时记忆的量子信道的纠缠辅助经典容量,该信道是无记忆信道的凸组合。这种通道的记忆可以被认为是由一个马尔可夫链,这是非周期性的,但不是不可约的。
2009-09-30 quant-ph
Entanglement assisted capacity of the broadband lossy channel
计算了有损耗的多模玻色子信道的纠缠辅助容量。只要信道的效率在50%以上,超密集编码效应就可以用来传输比那些可以存储在信道下发送的消息中的比特更多的比特。还提供了多模信道的其他容量的界限。
2003-07-15 quant-ph
Entanglement-Assisted Classical Capacity of Noisy Quantum Channels
发送者和接收者之间的先前纠缠,这正好是无噪声量子信道的经典容量的两倍,可以增加一些有噪声的量子信道的经典容量,根据信道的任意大的常数因子,相对于没有纠缠的最佳已知的经典容量。增强因子是最大的非常嘈杂的信道,具有正的经典容量,但零量子容量。虽然这样的量子信道可以被经典地模拟,但并不意味着违反因果关系,因为模拟至少需要与被模拟的信道的纠缠辅助经典容量一样多的前向经典通信。我们得到确切的表达式的纠缠辅助容量的去极化和擦除通道在d维。
1999-08-17 quant-ph
Separation between quantum Lovász number and entanglement-assisted zero-error classical capacity
量子Lovász数是图论中Lovász数的量子推广。它是量子信道的纠缠辅助零错误经典容量的最著名的有效可计算的上界。然而,量子纠缠是否总是能够提高零差错容量以实现量子Lovász数仍然是一个有趣的开放问题。本文通过构造一类特殊的qutrit-to-qutrit信道,证明了纠缠辅助的零差错容量与量子Lovász数之间存在严格的差距.有趣的是,对于这类量子信道,分数填充数的量子推广严格大于反馈或无信令相关辅助的零错误容量,这与经典信道的情况不同。
2018-01-18 quant-ph
Entanglement-assisted Enhanced Information Transmission Over a Quantum Channel with Correlated Noise; A General Expression
纠缠和纠缠辅助是有用的资源,以提高泡利信道的互信息,当连续使用的信道上的噪声有一些偏相关。本文研究了具有相关噪声的量子通信信道,导出了在Pauli量子信道中,具有相关噪声的量子信道、乘积、最大纠缠态编码和纠缠辅助系统的互信息的一般表达式。因此,我们建议更有效的编码在纠缠辅助系统的经典信息的传输,并推导出一个一般表达式的纠缠辅助经典容量。我们的研究结果表明,在内存的存在下,更大量的经典信息传输的纠缠辅助系统的两个或四个连续的使用。
2006-05-04 quant-ph
Classical capacity of a noiseless quantum channel assisted by noisy entanglement
我们推导了无噪声量子信道在任意数量的噪声纠缠辅助下的容量的一般公式。在这个容量公式中,量子互信息与发送者在噪声纠缠中所占份额的冯诺伊曼熵之比在完全经典情况下起着互信息的作用。结果表明,束缚纠缠态不能增加无噪声量子信道的容量。
2001-08-03 quant-ph
A criterion for coincidence of the entanglement-assisted classical capacity and the Holevo capacity of a quantum channel
对于有限维量子系统之间的任意c-q通道,纠缠辅助的经典容量与Holevo容量的一致性是很容易证明的.在本文中,我们证明了相反的断言:符合上述能力的量子信道意味着$χ$ -必要的部分,该信道是一个c-q信道($χ$ -必要的部分是一个限制的信道通过丢弃所有的输入状态无用的经典信息的传输)。利用所得到的量子互信息与受约束Holevo容量符合的条件,将上述结果推广到具有线性约束的无限维量子信道.
2012-04-05 quant-ph
Entanglement-assisted capacities of time-correlated amplitude-damping channel
我们计算了一个时间相关的振幅阻尼信道的信息容量,假设发送者和接收者共享先验纠缠。我们的分析结果表明,零容量的噪声信道可以传输信息,如果它有有限的记忆。容量随着存储器的增加而增加,达到完美存储器通道的最大值。
2013-07-20 quant-ph
Experimental achievement of the entanglement assisted capacity for the depolarizing channel
实验证明了在去极化信道中实现纠缠辅助经典信息传输的能力。该实现基于2量子比特贝尔态的生成和本地操作,最终在接收器处通过完整的贝尔态分析进行测量。通过在两个量子比特之一上以受控的方式引入量子噪声来实现去极化通道。这项工作证明了实现的最大允许量的信息,可以在存在噪声的情况下,在无噪声的情况下,最高的报告值共享。
2012-06-28 quant-ph
Inequalities and separations among assisted capacities of quantum channels
我们展示了离散无记忆量子信道,其量子容量由双向经典通信$Q_2$辅助,超过其无辅助的单次Holevo容量$C_H$。这些通道可以被认为具有数据输入和输出,以及部分影响的控制输入和部分揭示数据在从输入到输出的途中经历的一组酉演变中的哪一个的控制输出。信道被设计为使得数据的演变可以通过1)控制输出和2)与控制输入纠缠的参考系的经典协调处理来精确地推断,而不是单独从这些资源中的任一个来推断。因此,双向经典侧信道允许校正数据的噪声演化,从而大大增加容量。同一信道族提供了由经典反馈辅助的经典容量$C_B$和由经典反馈辅助的量子容量$Q_B$都超过$C_H$的示例。一个相关信道,其数据输入在与控制输入交互之前经历去相位,具有严格小于其$C_2$的经典容量$C=C_H$,该经典容量由独立经典通信辅助。
2004-06-14 quant-ph
Entanglement-Assisted Capacity of Quantum Multiple-Access Channels
我们发现了量子多址接入信道(QMAC)的纠缠辅助(EA)容量区域的正则化公式。我们说明了容量区域计算的集体相位翻转通道,承认一个单字母表征的例子。在此过程中,我们提供了一个基于包装参数的EA编码定理的第一性原理证明。我们观察到,Holevo-Schumacher-Westmoreland定理可以从我们的EA协议的修改。我们评论的存在一个家庭层次结构的协议,为多方的情况下,一个单一的接收器,在类比的两方的情况下。在这种方式中,我们涉及到几个以前的结果QMAC。
2010-11-10 quant-ph
Channel Capacity Gain in Entanglement-Assisted Communication Protocols Based Exclusevly on Linear Optics and Single Photon Inputs
纠缠可以有效地增加通信信道容量,这一点可以通过密集编码来证明,与无纠缠协议相比,密集编码预测了1比特的容量增益。然而,密集编码依赖于贝尔状态,并且当使用光子实现时,由于不能区分四个光学编码的贝尔状态,容量增益受$0.585$比特的限制。在本文中,我们研究了以下问题:是否有替代的纠缠辅助协议,只依赖于线性光学,符合光子计数和可分离的单光子输入状态,并在同一时间提供了更大的容量增益比$0.585$位。我们发现,除了贝尔态,还有一类二体四模双光子纠缠态,有利于增加信道容量。我们还讨论了如何将所提出的方案推广到$N=6,8$的双光子$N$模纠缠态的情况。
2015-06-09 quant-ph
Energy-constrained LOCC-assisted quantum capacity of bosonic dephasing channel
本文研究了能量约束下玻色退相位信道的LOCC辅助量子容量,通过推导能量约束压扁纠缠的上界并证明最优输入态和压扁信道的性质,给出了该容量的紧密上下界估计。
2022-10-15 quant-ph
On the Second-Order Asymptotics for Entanglement-Assisted Communication
已知量子信道的纠缠辅助经典容量提供了香农经典信道容量定理的形式量子推广,在这个意义上,它允许量子互信息方面的单字母表征,并且在从接收器到发送器的无噪声量子反馈信道的存在下不会增加。在这项工作中,我们调查的纠缠辅助经典通信任务的二阶渐近。也就是说,我们考虑如何快速的纠缠辅助码的速率收敛到纠缠辅助的经典容量的信道作为信道使用的数量和容错的函数。我们定义了一个量子广义的相互信息方差的通道中的纠缠辅助设置。对于协变信道,我们表明,这个量等于信道色散,从而完全表征了当信道使用次数增加时,纠缠辅助经典容量的收敛。我们的结果也适用于纠缠辅助的量子通信,由于纠缠辅助的经典和量子通信之间的等价性建立的隐形传态和超密集编码协议。
2016-02-08 quant-ph
Entanglement-assisted capacity of a quantum channel and the reverse Shannon theorem
有噪声的量子信道的纠缠辅助经典容量是在信道的多次使用的限制下,可以通过信道发送的每个信道使用的信息量,假设发送者和接收者可以访问共享的量子纠缠资源,该资源可能被通信协议用完。我们表明,这种能力是由一个表达式平行于一个纯粹的经典通道的能力:即,- 在通道输入$ρ$上,通道输入的熵加上通道输出的熵减去它们的联合熵的最大值,后者被定义为在$ρ$的一半已经通过通道之后的纠缠净化的熵。我们计算了两个有趣的量子信道,量子比特振幅阻尼信道和玻色子信道放大/衰减和高斯噪声的纠缠辅助容量。我们讨论了需要多少独立的参数来完全表征一般量子信道的渐近行为,单独或在存在辅助资源,如先前的纠缠。在纠缠辅助通信的经典模拟中-在共享先前随机信息的各方之间通过离散无记忆信道(DMC)进行通信-我们证明了一个参数是足够的,即,在先验共享随机信息存在的情况下,所有容量相等的DMC可以单位渐近有效地相互模拟。
2002-05-14 quant-ph
Dense Coding Capacity in Correlated Noisy Channels with Weak Measurement
相关噪声信道下的密集编码容量大于非相关噪声信道下的密集编码容量。结果表明,在相关振幅阻尼信道中,弱测量和反向测量可以进一步提高量子密集编码能力,但在相关相位阻尼信道和相关去极化信道中,这种提高很小。
2021-12-20 quant-ph
Additive Classical Capacity of Quantum Channels Assisted by Noisy Entanglement
本文给出了在有噪声的量子信道中经典信息传输的容量公式,该信道由发送方进行可分离编码,接收方的预共享辅助信道提供有限的资源.而不是一个纯粹的状态,我们认为在一个混合的状态,纯化的“证人”的信号辅助对。因此,信号-见证相关限制了从信号-辅助相关可用的资源。我们的公式表征了不同形式的资源,包括嘈杂或有限的纠缠援助,经典通信的效用。在可分离编码的情况下,发送方的信号在多个信道使用中仍然允许纠缠,但我们的容量公式是可加的。特别地,对于广义协变信道,我们的容量公式具有简单的封闭形式。此外,我们的可加性容量公式上限的一般相干攻击的信息增益在各种双向量子密钥分发协议。对于高斯协议,公式的可加性表明集体高斯攻击是最强大的。
2017-05-19 quant-ph
Non-convexity of private capacity and classical environment-assisted capacity of a quantum channel
经典信道的容量是凸的。对于信道的量子容量,情况并非如此:不同量子信道的混合容量超过单个容量的混合,因此是非凸的。在这里,我们表明,这种效果超出了量子容量,并持有私人和经典的环境辅助容量的量子信道。
2016-09-13 cs.IT math.IT quant-ph
Fully quantum arbitrarily varying channel coding for entanglement-assisted communication
本文研究系统不确定性下的纠缠辅助容量问题,发现在有限环境维度假设下其等于相应的复合容量,且在某些完全量子任意变化信道模型中,纠缠辅助容量可为正而经典容量为零。
2024-04-12 quant-ph
Classical capacity of quantum channels with general Markovian correlated noise
研究了具有任意马尔可夫关联噪声的量子信道的经典容量。对于具有长期记忆的信道的一般情况,其对应于不收敛到平衡的马尔可夫链,容量表示在马尔可夫链的通信类方面。对于一个不可约的和非周期的马尔可夫链,信道是健忘的,和一个检索已知的表达的能力。
2007-12-05 quant-ph
The quantum capacity of channels with arbitrarily correlated noise
我们研究量子通信的最佳速率在一个单一的使用一个通道,它本身可以对应于一个有限数量的使用任意相关的噪声信道。相应的容量通常被称为单次量子容量。本文证明了任意信道的单次量子容量的界。这使我们能够计算任意相关噪声的信道的量子容量,在信道的渐近多次使用的限制下。在无记忆的情况下,我们明确表明,我们的结果减少到已知的量子容量的表达式。
2009-08-06 quant-ph
On environment-assisted capacities of quantum channels
继Gregoratti和Werner [J. Mod. Optics 50,913-933,2003和quant-ph/0403092]以及Hayden和King [quant-ph/0409026]的初步工作之后,我们研究了由“友好(信道)环境”辅助的量子信道的容量问题,该环境可以本地测量经典消息并将其传递给接收器。以前的工作[quant-ph/0505038]已经给出了在这种环境帮助下量子容量的容量公式。在这里,我们研究的问题,环境辅助的经典容量,它表现出一个更丰富的结构(至少,它似乎是更难的问题)。有几个,大概是不等价的,允许的本地操作和经典的接收器和环境之间的通信模型:单向,任意,可分离和PPT POVM。在所有这些模型中,解码消息的任务相当于在某种局部性约束下通过一类操作来区分两个接收器之间的一组可能的纠缠态。在介绍了上述的操作能力,我们表明,环境辅助的经典容量的下限总是输入空间维数的对数的一半。然后,我们开发了一些技术来证明存在的通道,满足这个下限的条款小得多的顺序,即使PPT解码测量是允许的(假设一定的超加性猜想)。
2005-07-05 quant-ph
Nonlocality-Assisted Enhancement of Error-Free Communication in Noisy Classical Channels
本文研究贝尔场景中非局域关联对噪声经典信道零错误通信的增强作用,构造出零错误容量为零的信道,借助极值非局域关联可实现1比特或log m比特无误传输,强调其多功能效用。
2025-04-18 quant-ph
A note on quantum entropy inequalities and channel capacities
研究了量子熵不等式。用几种方法得到了一些量子熵不等式。对于纠缠破坏信道,我们证明了纠缠辅助的经典容量是由$\log d$定义的上界。得到了纠缠辅助容量和单次无辅助容量之间的关系。这种关系表明,纠缠辅助信道容量的上限由$\log d$和一次性无辅助经典容量的总和。
2002-12-25 quant-ph
Scaling of Entanglement-Assisted Communication in Amplified Fiber Links
本文提出一种在放大光纤链路中利用预共享纠缠实现任意高容量优势的新方案,通过仅调节折射率增加多模光纤模式数,使数据速率与未来网络需求兼容。
2024-02-23 quant-ph
Experimental ancilla-assisted qubit transmission against correlated noise using quantum parity checking
我们报告了一种光子量子比特在不稳定光纤上传输方案的实验演示,该方案具有即插即用的特性,并且能够传输量子比特的任何状态,无论它是已知的,未知的,还是纠缠到其他系统。通过在光纤噪声的相关时间内在信号光子之后添加辅助光子并通过执行量子奇偶校验来实现对无噪声量子信道的高保真度。该方案具有简单、免维护和对节点间路径长度不匹配的鲁棒性等特点,适用于多用户量子通信网络。
2007-07-02 quant-ph
On the entanglement-assisted classical capacity of infinite-dimensional quantum channels
将线性约束下的无限维量子信道中纠缠辅助通信的编码定理推广到自然的一般程度。得到了约束信道的纠缠辅助经典容量与$χ$ -容量之间的关系,并给出了它们重合的条件。得到了纠缠辅助经典容量作为信道函数的连续性的充分条件。所得到的结果分析高斯信道的一些应用被认为是。证明了无限维量子信道中经典信息传输的相干信息与保密性测度之间的一般(连续)关系.
2013-05-28 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement enhanced classical capacity of quantum communication channels with correlated noise in arbitrary dimensions
研究了具有记忆的d维量子信道的容量。我们表明,在协议与以前的结果泡利量子比特通道,有最大纠缠输入状态实现更高的值的互信息比产品状态的情况。此外,这种效果的噪声相关性的性质,以及对奇偶性的空间dimensions.We猜想,纠缠时,给出了一个优势的互信息,最大纠缠态饱和的信道容量的强烈依赖。
2006-12-28 quant-ph
A semidefinite programming upper bound of quantum capacity
近年来,量子通信中的正部分转置保持(PPTp)和无信令(NS)码的功率已经被研究。我们继续这条线的研究,并表明,NS/PPTp/NS $\cap$ PPTp码辅助零错误量子容量只取决于非交换的二部图的信道和单次的情况下,可以有效地计算半定规划(SDP)。作为一个例子,激活PPTp码辅助零错误量子容量进行了仔细研究。然后我们给出了量子容量的一般SDP上界$Q_Γ$,并证明了它总是小于或等于Holevo和Werner提出的“部分转置界”,并且这个不等式是严格的.这个上限被发现是加性的,因此也是潜在的PPTp辅助量子容量的上限。我们进一步证明,$Q_Γ$是严格优于几个以前已知的上限明确类的量子信道。最后,我们证明了$Q_Γ$可以用来束缚量子容量的超激活。
2016-05-17 quant-ph
Capacity of a quantum memory channel correlated by matrix product states
我们研究了一个量子信道的容量,其中信道的作用类似于受控相位门,而控制是由一维量子自旋链环境提供的。由于自旋链中的相关性,我们得到了一个具有记忆的量子信道。当自旋态是矩阵乘积态时,我们推导出了这个通道的量子容量公式。特别地,我们推导了环境态为基态的AKLT模型和Majumdar-Ghosh模型的量子存储信道容量的精确公式。我们发现,在参数范围内的容量的行为是解析的。
2017-04-12 quant-ph
The Entanglement-Assisted Communication Capacity over Quantum Trajectories
量子力学独特而又怪异的性质允许信息载体同时通过量子信道的多个轨道传播。这最终将我们引向具有不确定因果顺序的量子信道的量子轨迹。已经表明,不确定的因果顺序使得突破瓶颈容量成为可能,瓶颈容量限制了通过具有明确因果顺序的量子信道的经典轨迹的可传递的经典和量子信息的量。在这篇论文中,我们调查这两个领域的纠缠辅助经典和量子通信有益的属性。为此,我们推导出封闭形式的容量表达式的纠缠辅助经典和量子通信的任意量子泡利通道的经典和量子轨迹。我们表明,通过利用量子信道的不确定因果顺序,我们获得了超过经典轨迹的容量增益以及各种实际情况下的瓶颈容量的违反。此外,我们确定了量子轨道上的纠缠辅助通信获得相对于经典轨道的容量增益以及量子轨道上的纠缠辅助通信违反瓶颈容量的操作区域。
2021-10-20 cs.IT math.IT quant-ph
Classical capacity of a qubit depolarizing memory channel with Markovian correlated noise
我们研究了一个遗忘量子存储信道的经典容量,该信道根据遍历马尔可夫链在两个量子比特去极化信道之间切换。该量子记忆通道的容量取决于两个去极化通道的参数和遍历马尔可夫链的记忆。当输入量子比特数为2时,我们证明了依赖于信道参数,最大纠缠输入态或乘积输入态都能达到经典容量。我们基于数值的猜想是,随着输入量子比特数的增加,经典容量接近所有参数值的乘积态容量。
2015-06-08 quant-ph
Experimental witnessing of the quantum channel capacity in the presence of correlated noise
我们提出了一种实验方法来检测两个量子比特通信信道的量子容量的下限。我们认为,实施与偏振度的自由度的两个光子和报告的效率,这样的方法中存在的相关噪声的相关强度的变化值。该过程是基于两个量子比特的可分离状态的产生和在输出端的本地测量。我们还比较了相关的两个量子比特信道与对应于每个子系统上的部分迹线的单量子比特信道的性能,从而显示了适当考虑相关性以实现更大量子容量的有益效果。
2020-10-21 quant-ph
Entanglement-Assisted Capacity of Quantum Channels with Side Information
考虑了在编码器处具有因果或非因果信道边信息(CSI)的随机参数量子信道上的纠缠辅助通信。这描述了量子信道依赖于输入环境的量子态的场景。虽然解码器Bob无法访问此状态,但发送器Alice对她的环境执行一系列投影测量并相应地编码她的消息。Dupuis建立了非因果CSI的纠缠辅助能力。在这里,我们建立在因果设置的表征,也给出了一个替代的证明技术和进一步的观察非因果设置。
2019-12-09 cs.IT math.IT quant-ph
Enhanced high-dimensional teleportation in correlated amplitude damping noise by weak measurement and environment-assisted measurement
本文提出利用弱测量和环境辅助测量两种策略,增强相关振幅阻尼噪声下的qutrit隐形传态保真度,并发现噪声相关性可提高成功概率,EAM方案在保真度上优于WM方案。
2025-02-04 quant-ph
Permutation Enhances Classical Communication Assisted by Entangled States
当编码中允许局域操作和全局置换,发送者和接收者之间预先共享二分态时,给出了噪声量子信道上经典通信的容量公式.这个公式的两个端点是Holevo容量(没有纠缠辅助)和纠缠辅助容量(无限纠缠辅助)。更重要的是,我们表明,能力满足强逆属性,从而公式作为一个尖锐的分界线之间实现和无法实现的通信速率。我们证明了辅助容量和Holevo容量之间的差异是上界的预共享状态的形成的不和谐。作为例子,我们推导出解析的经典容量的各种量子信道的利益。我们的结果见证了经典通信中的随机排列的力量,只要纠缠援助可用。
2020-01-09 cs.IT math.IT quant-ph
Entanglement required in achieving entanglement-assisted channel capacities
量子通信信道两端之间共享的纠缠已被证明是增加这些信道的量子和经典容量的有用资源。假设每个通道使用无限量的共享纠缠,推导出纠缠辅助容量。在本文中,边界上的最小量的纠缠所需的每一个使用的通道,以渐近地实现的能力。这是通过引入一类纠缠辅助量子码来实现的。量子比特信道类的代码示出,以实现量子纠缠辅助的信道容量时,每个信道的共享纠缠量,E = 1 - Q_E,提供。它还表明,对于非常嘈杂的信道,作为容量变得很小,所需的纠缠量收敛的经典和量子容量。
2002-05-19 quant-ph
Environment - Assisted Invariance, Causality, and Probabilities in Quantum Physics
我介绍了环境辅助不变性--一种与因果关系有关的对称性,由相关的量子态表现出来--并描述了它如何被用来理解无知的本质,从而理解量子物理中概率的起源。
2002-11-07 quant-ph
The information capacity of entanglement-assisted continuous variable measurement
本文研究连续变量量子测量的熵约化和纠缠辅助的经典容量(信息增益)。这些量是针对多模高斯测量通道明确计算的。为此,我们建立了一个基本属性的熵减少的测量:在输入状态的二阶矩的限制下,它是最大化的高斯状态(提供一个解析表达式的最大值)。在单模情况下,详细研究了纠缠辅助的增益。
2020-05-19 math-ph math.MP quant-ph
Classical and quantum capacities of a fully correlated amplitude damping channel
研究了作用于两个量子比特的完全相关振幅阻尼信道上的信息传输。我们推导出单次经典信道容量,并表明纠缠需要实现信道的最佳性能。我们讨论的降解性能的信道和评估的量子容量的任何值的噪声参数。最后计算了纠缠辅助的经典信道容量。
2013-10-31 quant-ph
Transition behavior in the capacity of correlated-noisy channels in arbitrary dimensions
我们构造了一类任意维的量子信道,利用量子纠缠可以提高信道的性能。通道具有相关噪声,并且当相关性水平通过临界值时,我们看到最佳输入状态(使输出熵最小化的状态)从可分离状态到最大纠缠状态的急剧转变。我们表明,对于一个子类的通道与一些额外的条件,包括我们考虑的例子,最小化的输出熵的状态是最大化的互信息。
2006-07-20 quant-ph
Entanglement-assisted zero-error capacity is upper bounded by the Lovasz theta function
经典信道的零差错容量用图的独立数和它的张量幂来表示。即使对于长度为7的圈这样的小图,这个量也很难计算,因此上界(例如Lovasz theta函数)在零错误通信中起着重要作用。在本文中,我们表明,洛瓦兹θ函数是一个上界的零错误的能力,即使在存在纠缠的发送器和接收器之间。
2011-06-21 cs.IT math.IT quant-ph
A Generalization of Kochen-Specker Sets Relates Quantum Coloring to Entanglement-Assisted Channel Capacity
本文介绍了Kochen-Specker(KS)集的两种推广:投影KS集和广义KS集。然后,我们使用投影KS集的特征色数严格大于量子色数的所有图。在这里,量子色数是通过基于图着色的非局部博弈定义的。我们进一步表明,从这两个量之间的分离的任何图,可以构建一个经典的通道,其中纠缠援助增加了一次性零错误容量。作为一个例子,我们展示了一个新的家庭的经典信道的指数增长。
2012-07-24 math.CO quant-ph
Remarks on the classical capacity of quantum channel
给出了协变量子信道的单次经典容量与最小输出熵之间关系的直接证明。协变通道的结构进行了详细描述。给出了纠缠辅助经典容量的一个一般不等式的简单证明。
2002-12-04 quant-ph
Quantum non-signalling assisted zero-error classical capacity of qubit channels
在本文中,我们显式地评估了单次量子无信号辅助零错误的经典容量$\M_0^{\mathrm{QNS}}$的量子比特信道。特别是,我们表明,对于nonunital量子比特信道,$\M_0^{\mathrm{QNS}}=1$,这意味着在一次设置,nonunital量子比特信道不能传输任何信息的错误概率为零,即使在量子非信令相关性的帮助下。此外,我们还证明了对于量子比特信道,$\M_0^{\mathrm{QNS}}$等于一次性纠缠辅助的零错误经典容量。这意味着,对于单次使用量子比特信道,量子非信号关联并不比共享纠缠更强大。
2015-10-20 cs.IT math.IT quant-ph
Reliably distinguishing states in qutrit channels using one-way LOCC
我们提出的数值证据表明,C^3 \otimes C^n的任何三维子空间都有一个正交基,可以使用单向LOCC可靠地区分,其中首先在3维部分进行测量,然后将结果用于选择n维部分的最佳测量。这一猜想对某些量子信道的LOCC辅助容量有影响,其中对系统和环境进行协调测量。通过首先在环境中测量,该推测将暗示任何秩三信道的环境辅助经典容量至少是log 3。类似地,通过首先在系统侧上测量,该推测将暗示任何qutrit信道的环境辅助经典容量是log 3。我们还表明,单向LOCC是不对称的,通过提供一个例子的qutrit通道,其环境辅助的经典容量小于日志3。
2005-10-01 quant-ph
Gaussian capacity of the quantum bosonic channel with additive correlated Gaussian noise
提出了一种计算加性高斯噪声下量子玻色存储信道的高斯经典容量的算法。该算法仅限于高斯输入状态,适用于所有信道的噪声相关性遵守一定的条件,并在全输入能量域工作,超出了以前的处理这个问题。作为示例,我们研究了具有高斯-马尔可夫噪声的量子存储信道的最佳输入状态和容量[J. Schäfer,Phys. Rev. A 80,062313(2009)]。我们评估的传输速率的增强时,使用这些最佳的纠缠输入状态的产品相干态编码相比,发现这样一个简单的相干态编码实现不低于90%的容量。
2011-09-18 quant-ph
Decoherence assisted transport in a dimer system
研究了退相干影响下自旋星构型中耦合到两种不同环境中的二聚体的动力学。得到了不同情况下二聚体系统跃迁几率的精确解析表达式,独立和相关的环境。在所有考虑的情况下,它表明,存在明确定义的参数范围内的退相干与环境的相互作用,协助在二聚体系统中的能量转移。特别是,我们发现,相关的环境可以帮助能量转移更有效地比单独的浴。
2014-01-14 quant-ph
Quantum steganographic protocols using degenerate and entanglement-assisted quantum codes
Poornaprajna Institute of Scientific Research(普尔纳普拉吉纳科学研究学院);Graduate Studies, Manipal Academy of Higher Education(曼帕尔高等教育大学研究生部);Indian Institute of Technology Jodhpur(印度理工学院焦浦尔分校)
本文提出三种基于纠缠的量子隐写协议,利用催化量子纠错码、退化纠缠辅助量子纠错码或预共享纠缠的相位位,通过量子纠缠实现隐写信息的编码,无需假设窃听者对信道的无知,从而提高了隐写容量和安全性。
2026-05-18 quant-ph
Environment-assisted quantum Minority games
研究了四人量子少数博弈中纠缠和关联噪声的影响。考虑不同时间相关的量子记忆通道,分析了第一个参与者的纳什均衡收益。可以看出,纳什均衡的回报是大大增强,由于相关噪声的存在。阻尼通道(振幅阻尼和相位阻尼)的行为大致相似。然而,比特相位翻转信道严重影响少数者博弈相比,在相关噪声的存在下,其他信道。另一方面,相位翻转通道在50%噪声阈值附近具有对称行为。由于相关噪声的存在,退相干引起的收益的显著减少得到了很好的补偿。然而,博弈的纳什均衡在噪声存在的情况下不会改变。结果表明,在广义振幅阻尼信道的情况下,纠缠在较低的退相干水平起着重要的作用。在较高的退相干值下,信道对收益的主导影响较小。此外,振幅阻尼和广义振幅阻尼通道在较低水平的消相干$(p<0.5)$具有几乎相当的效果。因此,游戏值得仔细研究,在其实施过程中,由于突出的作用,噪声为不同的渠道。
2013-05-09 quant-ph
Activated zero-error classical communication over quantum channels assisted with quantum no-signalling correlations
我们研究了激活的量子无信令辅助零错误经典容量,首先允许从一些无噪声的前向通信信道的援助,后来偿还的帮助者的成本。该激活的通信模型将附加的前向无噪声信道视为通信的催化剂。首先,我们表明,一次性激活容量可以制定为一个半定规划,我们得出了一些惊人的性能,这种能力。我们进一步提出了一个充分条件下,一个嘈杂的通道可以被激活。其次,我们证明了一比特无噪声经典通信能够完全激活任何经典量子信道,以实现其渐近容量,或半定(或分数)包装数。第三,我们证明了任何量子信道的渐近激活容量不能超过其初始渐近容量。我们还证明了量子信道的渐近无信令辅助零差错容量不等于半定填充数,这与经典量子信道的情况不同。
2017-12-18 cs.IT math.IT quant-ph
Error-heralded generation and self-assisted complete analysis of two-photon hyperentangled Bell states assisted by single-sided quantum-dot-cavity systems
超纠缠贝尔态分析(HBSA)是实现大容量量子通信的关键。在单边量子点-腔系统的辅助下,设计了两种有效的方案,分别在偏振自由度和空间模自由度下,实现了双光子系统的超纠缠Bell态的误差预示确定性产生和自辅助完全分析.利用单侧光学微腔中的单电荷量子点、两个圆偏振分束器、一个半波片和一个单光子探测器构建了一个误差预报块,可以预报光子与量子点系统之间不完全相互作用所产生的误差。利用这个错误预告块,我们的两个方案的超纠缠贝尔态产生和完全HBSA的保真度可以达到单位1。有趣的是,通过使用测量的空间模式状态来辅助偏振态的分析,我们的完整的HBSA方案以自助的方式工作,这大大简化了分析过程,并在很大程度上放松了对非线性的要求。这些优点使得我们的方案更容易在实验上实现,并且在长距离大容量量子通信中有更实际的应用。
2018-10-12 quant-ph