論文の概要: Quantum communication using a quantum switch of quantum switches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.08266v3
- Date: Thu, 6 Oct 2022 09:55:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 00:10:23.715148
- Title: Quantum communication using a quantum switch of quantum switches
- Title（参考訳）: 量子スイッチの量子スイッチを用いた量子通信
- Authors: Debarshi Das, Somshubhro Bandyopadhyay
- Abstract要約: 代用順序の量子重ね合わせに置かれる2つの量子スイッチは、量子スイッチで個別に達成できる確率よりも高い確率で、誤りなく量子ビットを送信できることが示される。
また、個々の量子スイッチに対して通信上の優位性がない状況も示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.939388417767136
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantum switch describes a quantum operation in which two or more quantum
channels act on a quantum system with the order of application determined by
the state of an order quantum system. And by suitably choosing the state of the
order system, one can create a quantum superposition of the different orders of
application, which can perform communication tasks impossible within the
framework of the standard quantum Shannon theory. In this paper, we consider
the scenario of one-shot heralded qubit communication and ask whether there
exist protocols using a given quantum switch or switches that could outperform
the given ones. We answer this question in the affirmative. We define a
higher-order quantum switch composed of two quantum switches, with their order
of application controlled by another order quantum system. We then show that
the quantum switches placed in a quantum superposition of their alternative
orders can transmit a qubit, without any error, with a probability higher than
that achievable with the quantum switches individually. We demonstrate this
communication advantage over quantum switches useful as a resource and those
that are useless. We also show that there are situations where there is no
communication advantage over the individual quantum switches.
- Abstract（参考訳）: 量子スイッチ (quantum switch) は、2つ以上の量子チャネルが1つの量子系の状態によって決定される応用順序で量子系に作用する量子演算を記述する。
そして、順番システムの状態を適切に選択することで、異なる順序のアプリケーションの量子重ね合わせを作成することができ、標準量子シャノン理論の枠組みでは不可能となる通信タスクを実行することができる。
本稿では,一発のヘラルド量子ビット通信のシナリオを考察し,与えられた量子スイッチを用いたプロトコルが存在するか,あるいは与えられたプロトコルよりも優れるスイッチが存在するかを問う。
私たちはこの質問を肯定的に答える。
我々は、2つの量子スイッチからなる高階量子スイッチを定義し、その順番は別の順序量子システムによって制御される。
次に、量子重ね合わせに配置された量子スイッチは、量子スイッチを個別に実現可能な確率よりも高い量子ビットを誤りなく送信できることを示した。
リソースとして有用な量子スイッチと、役に立たないスイッチとの通信優位性を実証する。
また、個々の量子スイッチに対して通信上の優位性がない状況も示している。
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