論文の概要: Multi-party quantum fingerprinting with weak coherent pulses: circuit
design and protocol analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.00708v2
- Date: Tue, 10 Nov 2020 01:52:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 11:37:35.491282
- Title: Multi-party quantum fingerprinting with weak coherent pulses: circuit
design and protocol analysis
- Title（参考訳）: 弱コヒーレントパルスを用いたマルチパーティ量子フィンガープリント:回路設計とプロトコル解析
- Authors: Hip\'olito G\'omez-Sousa
- Abstract要約: 本稿では,既存の技術で実装可能な新しいマルチユーザ量子フィンガープリントプロトコルを提案する。
我々の研究の重要性の多くは、得られたQCCの数字が、よく知られた古典的マルチユーザーフィンガープリントプロトコルと直接比較できるという事実から生じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum communication has been leading the way of many remarkable theoretical
results and experimental tests in physics. In this context, quantum
communication complexity (QCC) has recently drawn earnest research attention as
a tool to optimize the amounts of transmitted qubits and energy that are
required to implement distributed computational tasks. On this matter, we
introduce a novel multi-user quantum fingerprinting protocol that is ready to
be implemented with existing technology. Particularly, we extend to the
multi-user framework a well-known two-user coherent-state fingerprinting
scheme. This generalization is highly non-trivial for a twofold reason, as it
requires not only to extend the set of protocol rules but also to specify a
procedure for designing the optical devices intended for the generalized
protocol. Much of the importance of our work arises from the fact that the
obtained QCC figures of merit allow direct comparison with the best-known
classical multi-user fingerprinting protocol, of significance in the field of
computer technologies and networking. Furthermore, as one of the main
contributions of the manuscript, we deduce innovative analytical upper bounds
on the amount of transmitted quantum information that are even valid in the
two-user protocol as a particular case. Ultimately, comparative results are
provided to contrast different protocol implementation strategies and,
importantly, to show that, under realistic circumstances, the multi-user
protocol can achieve tasks that are impossible by using classical communication
alone. Our work provides relevant contributions towards understanding the
nature and the limitations of quantum fingerprinting and, on a broader scope,
also the limitations and possibilities of quantum-communication networks
embracing a node that is accessed by multiple users at the same time.
- Abstract（参考訳）: 量子通信は多くの顕著な理論結果と物理実験の道のりを導いてきた。
この文脈において、量子通信複雑性(QCC)は、分散計算タスクを実装するのに必要な送信量子ビットとエネルギーの量を最適化するツールとして、最近真剣に研究されている。
本稿では,既存の技術で実装可能な新しいマルチユーザ量子フィンガープリントプロトコルを提案する。
特に,よく知られた2ユーザコヒーレント状態フィンガープリントスキームをマルチユーザフレームワークに拡張する。
この一般化は、2つの理由により非常に非自明であり、プロトコル規則のセットを拡張するだけでなく、一般化プロトコルを意図した光デバイスを設計する手順を指定する必要がある。
我々の研究の重要性の多くは、得られたQCCの数字が、コンピュータ技術やネットワークの分野において、最もよく知られている古典的マルチユーザーフィンガープリントプロトコルと直接比較できるという事実から生じる。
さらに,本原稿の主な貢献の1つとして,2ユーザプロトコルで有効な送信量子情報量に関する革新的な解析上の上限を,特定のケースとして推定する。
最終的に、異なるプロトコル実装戦略を対比するために比較結果が提供され、重要なことは、現実的な状況下では、マルチユーザプロトコルは古典的な通信だけでは不可能なタスクを達成可能であることを示すことである。
我々の研究は、量子フィンガープリントの性質と限界を理解するための関連する貢献と、より広い範囲において、同時に複数のユーザがアクセスするノードを受け入れる量子通信ネットワークの限界と可能性も提供する。
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