Comment on ``Testing integrability with a single bit of quantum information''
在quant-ph/0303042中，Poulin、Laflamme、Milburn和Paz考虑了区分$N$维希尔伯特空间中动力学的量子混沌和量子可积性的问题。他们声称，这可以通过使用$O(\sqrt{N})$物理资源的单个比特的确定性量子计算来完成，而传统的物理资源为O（N）。我指出了他们的建议中似乎有一个致命的缺陷。
2003-05-25 quant-ph
One Bit of Collective Information Is Worth N ln 2 Bits of Local Information in a Many-Body Quantum Battery
National Institute of Technology Puducherry（国立技术学院普杜切里）；Swansea University（斯旺西大学）
该研究对比量子电池中1比特集体信息与1比特局域信息的功增益，发现集体信息的功增益为局域信息的N ln2倍，揭示了量子电池中集体信息的高价值及相关标度特性。
2026-09-07 quant-ph
Mutual information, bit error rate and security in Wójcik's scheme
本文给出了整个传输过程的互信息量和量子误码率（QBER）的正确计算。Wójcik的论文[Phys. Rev. Lett.]中关于互信息、量子误码率（QBER）和安全性的一般结论的错误。{ \bf 90}，157901（2003）]已经指出。
2004-02-21 quant-ph
Exponential speedup in measuring out-of-time-ordered correlators with a single bit of quantum information
非时序关联函数（OTOC）是量子信息置乱和量子混沌的量化器。我们提出了一个有效的量子算法来测量OTOC，提供了一个指数级的速度超过最知名的经典算法提供的OTOC运营商估计承认一个有效的门分解。我们还讨论了一个计划，以获得有关的本征值谱和谱密度的OTOC的信息。
2020-09-07 quant-ph
Security of quantum bit string commitment depends on the information measure
无条件安全的非相对论比特承诺在经典和量子世界中都是不可能的。然而，当一次提交一个n比特的字符串时，我们能把量子极限延伸多远？在这封信中，我们介绍了一个量子方案的框架，其中Alice向Bob提交了一串n位的字符串，以这种方式，她只能欺骗a位，而Bob可以在揭示阶段之前学习最多b位的信息。我们的结果是双重的：我们通过一个显式的构造表明，在传统的方法中，其中揭示概率和猜测概率形成安全标准，不存在好的方案：a+b至少是n。然而，如果我们使用一个更自由的安全标准，即可访问的信息，我们构造了a= 4log n+O（1）和b=4的方案，这在经典上是不可能的。我们的研究结果显着扩展了量子比特承诺的已知不可行结果。
2006-11-09 quant-ph
Power of One Bit of Quantum Information in Quantum Metrology
我们构造了一个量子精密测量的模型，该模型受到单量子比特确定性量子计算（DQC 1）的启发。仅使用一个纯量子位与$l$完全混合量子位一起，我们获得了标准量子极限下的测量精度，这通常是使用相同数量的完全纯态中的不相关量子位获得的。使用额外的量子位可以超过标准量子限制，这只会增加少量的纯度。我们表明，在最终状态的不和谐消失，只有在极限的参数估计达到无限的精度。
2015-04-10 quant-ph
Towards Quantifying Non-Local Information Transfer: Finite-Bit Non-Locality
贝尔不等式的出现激发了纠缠量子现象本质上是非局域的可能性。由于隐形传态只需要有限数量的经典信息，即两个比特，作者问是否有可能进一步表征内部相关性的性质。为此，处理了内部和非本地转移的信息量问题。有两种可能：数量是无限的或数量是有限的。这个问题的一个部分答案是：它表明，模型存在，其中的金额是有限的。平均使用1.48比特可以精确地再现EPR-贝尔余弦相关。在这一背景下，还审查了不确定性问题及其带来的问题。提出了几个扩展。
1999-05-04 quant-ph
Exponential speed-up with a single bit of quantum information: Testing the quantum butterfly effect
我们提出了一个有效的量子算法，利用单个比特的量子信息测量微扰下量子映射的平均保真度衰减。我们的算法的规模只作为调查中的地图的复杂性，所以对于那些地图承认一个有效的门分解，它提供了一个指数级的速度超过已知的经典程序。保真度衰减在复杂动力学系统的研究中具有重要意义，它被认为是量子混沌的一个特征。我们的结果也说明了混沌在退相干过程中的作用。
2003-10-06 quant-ph
Redundancy of einselected information in quantum Darwinism: The irrelevance of irrelevant environment bits
客观的、经典的世界从底层的量子基底中出现，通过将选定信息的冗余副本扩散到环境中，环境充当通信信道，将信息传输给观察者。这些副本是独立可访问的，允许许多观察者通过环境中的印记就量子系统的状态达成共识。量子达尔文主义认识到，信息的冗余是量子世界中客观现实出现的核心。然而，除了“感兴趣的量子系统”之外，宇宙中还有许多其他“不感兴趣”的系统，它们可以在共同的环境中留下信息。因此，存在着一种危险，即感兴趣的信息将被不相关的比特稀释，从而抑制了负责客观性的冗余。我们表明，混合的相关（“小麦”）和不相关（“谷壳”）位的信息，使感兴趣的信息的冗余的数量差异不大。因此，我们证明，是否将相关信息与（不相关的）谷壳分开并不重要：相关信息的大量冗余在稀释中幸存下来，提供了客观的，有效的经典世界的证据。
2017-03-29 quant-ph
Testing integrability with a single bit of quantum information
我们证明了单比特确定性量子计算（DQC 1）可以使用O（N）的物理资源来确定量子系统的经典极限是混沌的还是可积的，其中$N$是所研究系统的希尔伯特空间的维数.这是对所有已知的经典过程的平方根改进。我们的研究严格依赖于随机矩阵猜想。我们还提出了非线性踢顶的数值结果。
2003-06-30 quant-ph
Quantum Public-Key Encryption with Information Theoretic Security
给出了量子公钥加密方案的信息论安全性的定义，并通过引入新的公钥算法结构，给出了满足该安全性定义的面向比特和面向两比特的加密方案.我们将该方案扩展到多位导向的，并推测它也是信息理论上安全的，直接取决于我们的新算法的结构。
2012-02-20 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
Entanglement enhanced bit rate over multiple uses of a lossy bosonic channel with memory
我们提出了一个研究的经典信息传输通过有损玻色子信道的记忆，使用零差检测的可实现的速率。与无记忆的情况下的比较表明，存在的内存提高了比特率，如果信息被编码在集体状态，即状态纠缠在不同的使用的信道。
2009-01-30 quant-ph
Quantum hierarchic models for information processing
经典计算和量子计算都是通过比特寄存器来进行的。在纳米尺度下，量子点的量子涨落不仅会导致该比特的量子态退相干，而且会影响相邻比特的量子态，从而影响整个寄存器的状态。这就是为什么对每个比特的可靠单独访问的要求对小型化造成了限制，即限制了存储器容量和计算速度。在本文中，我们提出了一种算法的方法来解决这个问题，构建可靠的和紧凑的量子比特寄存器。我们建议对量子寄存器的状态进行分级访问，从整个寄存器的状态降到其部分的状态。该方法类似于量子小波变换，可应用于信息压缩、量子存储、量子计算等领域。
2012-03-16 quant-ph
On the Power of Quantum Memory
我们解决的问题是量子存储器是否比经典存储器更强大。特别地，我们考虑一种设置，其中关于随机n比特串X的信息存储在r个经典或量子比特中，其中r<n，即，所存储的信息必然只是部分的。稍后，询问关于X的随机选择的二进制问题F，其必须仅使用存储的信息来回答。然后，分别针对存储设备是经典的或量子力学的情况，比较正确猜测答案F（X）的最大概率。我们表明，尽管量子比特的测量可以任意依赖于要回答的问题F，但对于小的差值n-r，量子优势已经可以忽略不计。密码学的一个含义是，当对手的记忆被允许是r个量子比特而不仅仅是r个经典比特时，通过应用从两个通用类的哈希函数中公开选择的将n比特字符串映射到s比特字符串（对于某些s<n-r）的压缩函数来放大隐私，基本上保持同样的安全性。
2005-04-21 quant-ph
Types of quantum information
与经典的信息论不同，量子允许不同类型（或种类）的信息不能相互结合。区分这些不相容的类型有助于理解两个经典比特在隐形传态中的作用（或一比特在一比特隐形传态中的作用），有助于讨论信息论术语中的退相干，并有助于在量子术语中给出“经典信息”的正确定义。各种例子（一些更新的早期工作）给出的定理，涉及不同的不相容的信息，因此没有对应的经典信息论。
2007-12-22 quant-ph
An 8-bit carry look-ahead adder with 150 ps latency and sub-microwatt power dissipation at 10 GHz
Reciprocal Quantum Logic将单通量量子超导器件的速度和功率效率与类似于CMOS的设计功能相结合。我们已经证明了一个8位进位前瞻加法器的技术，使用组合门与扇出的四和非本地互连。在6.2GHz时，全有源电路的实测功耗仅为510 nW。在10GHz的时钟速率下，延迟仅为150 ps。
2012-12-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Beyond information: A bit of meaning
我们的世界只是信息吗？我们认为，我们目前的信息概念有一个严重的缺点：它是毫无意义的。我们建议一个有意义的扩展的概念，信息是动态的，内部的，近似的，包含一个随机性的元素，是分层的。这种新的信息概念来自于物质对象的相互作用。我们的答案是从它位或更恰当地说，位++从它。我们讨论我们的新概念的信息揭示了测量问题的量子力学，以及它如何可以应用于哲学和计算机科学。
2013-11-06 physics.hist-ph quant-ph
Quantum entanglement: an overview of the separability problem in two quantum bits
可分性问题是当前和未来量子信息处理中最基本也是最紧迫的问题之一。后者以量子力学为基础，以量子比特为基本信息单位，研究信息和计算。本文综述了二分系统中可分性问题的研究进展，特别是从基于Bell不等式的$1964$中的可分性判据到2018年的最新可分性判据，介绍了两个量子比特系统中的可分性问题。
2022-11-29 hep-th quant-ph
Cost of remembering a bit of information
1961年，Rolf Landauer指出，重置二进制存储器需要的最小能量为$k_BT \ln(2)$。然而，一旦写入，如果不采取任何行动，任何记忆都注定会丢失其内容。为了避免存储器丢失，定期执行刷新过程。在本文中，我们提出了一个理论模型和实验上的微机电系统，以评估所需的最小能量，以保持一位信息随着时间的推移。得出两个主要结论：i）原则上，如果更新过程足够频繁，则在给定错误概率的情况下，在固定持续时间内保存信息的能量成本可以任意降低; ii）海森堡不确定原理设置了存储器寿命的上限。
2018-05-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Bit String Commitment
位串提交协议以这样一种方式安全地提交$N$经典位，即接收方只能提取关于该串的信息的$M<N$位。经典的推理可能会认为比特串承诺意味着比特承诺，因此，根据迈耶斯-罗-周定理，非相对论性量子比特串承诺是不可能的。并非如此：存在具有安全参数$ε$和$M$的非相对论量子比特串委托协议，其允许$A$将$N = N(M, ε)$比特委托给$B$，使得$A$在揭示任何比特时成功欺骗的概率和$B$在揭示之前提取关于$N$比特串的多于$N'=N-M$比特的信息的概率都小于$ε$。对于$A$的安全性定义稍微减弱，但仍然具有限制性，对于正常数$C$，$N$可以被认为是$O(\exp (C N'))$。我简要讨论了可能的应用。
2003-06-04 cs.CR quant-ph
Coin Tossing is Strictly Weaker Than Bit Commitment
我们定义适用于两个不信任的各方谁控制两个或两个以上的独立的安全站点之间的狭义相对论保证通信的时间间隔的加密假设。我们表明，在这些假设下，无条件安全的抛硬币可以进行经典信息的交流。我们还表明，继Mayer，Lo和Chau，无条件安全的比特承诺不能进行许多经典或量子信息的交换。最后，我们表明，在标准的密码学假设下，抛硬币是严格弱于位承诺。也就是说，没有安全的经典或量子比特承诺协议可以从有限数量的安全抛硬币黑盒的调用以及大量的附加信息交换来构建。
1999-10-29 cs.CR quant-ph
Holographic Bit Threads from String-Diagrammatic Quantum Information Flow
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)（上海数学与交叉学科研究院）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)（北京国际数学研究中心）
该研究将范畴量子力学的量子信息流概念应用于全息框架，证明其轨迹满足比特线的约束，解释了比特线非唯一性的自然性，并通过ZX弦图发现QIF轨迹可探测更精细的纠缠结构。
2026-08-27 hep-th quant-ph
Improved Lower Bounds for Locally Decodable Codes and Private Information Retrieval
我们证明了新的下界局部可解码的代码和私人信息检索。我们表明，一个2查询LDC编码的n位字符串在一个l位的字母表，其中解码器只使用b位的每个查询位置的码字，需要码长m = exp（Omega（n/（2 ^b Sum_{i=0} ^b {l choose i}）类似地，具有n位数据库和t位查询的2服务器PIR方案，其中用户仅需要来自两个l位答案中的每一个的b位，对于服务器未知，满足t = Omega（n/（2^b Sum_{i=0} ^b {l choose i}））。这意味着几个已知的PIR方案接近最优。我们的结果推广了Goldreich等人的结果，他们证明了线性最不发达国家和PIR的大致相同的界限。像早期的工作由克伦特洛夫和德沃尔夫，我们的经典下界证明使用量子计算技术。特别是，我们给出了一个严格的分析如何以及2输入函数可以计算从两个输入的量子叠加。
2005-05-19 cs.CC cs.CR quant-ph
Quantum Teleportation with One Classical Bit
量子隐形传态允许人们使用一对（预共享的）纠缠量子比特和经典信息比特将任意量子比特从点A传输到点B。传统的隐形传态协议使用两个比特的经典信息，并假设发送者只能访问发送者的任意量子比特的一个副本。在这里，我们要问的是，如果发送者可以访问要传送的量子比特的多个副本，我们是否可以做得比两个比特的经典信息更好。我们对量子比特态没有任何限制。因此，我们提出了一个修改后的量子隐形传态协议，允许爱丽丝重置纠缠对的状态，它的初始状态只使用本地操作。因此，所提出的隐形传态协议只需要传输一个经典比特，其概率大于一半。这对有效的量子通信和基于量子纠缠的量子密码协议的安全性具有重要意义。
2022-02-15 cs.CC cs.CR cs.IR
A Bit Rate Bound on Superluminal Communication
我们研究了在正违背k-本质标量场理论中的半经典通信，超光速模式在滚动背景下传播。由于这些理论的非线性性质，自相互作用对超光速信息传输的速率构成了限制。我们得到一个新的比特率约束超光速通信的概念模型，一般类的k-本质理论自然减少。我们的结果意味着，即使这些违反正性的k-本质理论可能不具有最大的信息传播速度的可能性，仍然有一个上限的信息传输速率。
2020-12-21 gr-qc hep-ph hep-th
