論文の概要: Two quantum algorithms for communication between spacelike separated
locations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.07741v1
- Date: Fri, 16 Sep 2022 06:54:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 09:44:11.309076
- Title: Two quantum algorithms for communication between spacelike separated
locations
- Title（参考訳）: 空間的分離位置間通信のための2つの量子アルゴリズム
- Authors: Amitava Datta
- Abstract要約: 我々は、アシラ量子ビットを用いた高次元ヒルベルト空間における状態判別によって超光通信が可能であると論じる。
本稿では,AliceとBobの2人の観測者間の通信のための状態判別による2つの量子アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7614628596146599
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The `no communication' theorem prohibits superluminal communication by
showing that any measurement by Alice on an entangled system cannot change the
reduced density matrix of Bob's state, and hence the expectation value of any
measurement operator that Bob uses remains the same. We argue that the proof of
the `no communication' theorem is incomplete and superluminal communication is
possible through state discrimination in a higher-dimensional Hilbert space
using ancilla qubits. We propose two quantum algorithms through state
discrimantion for communication between two observers Alice and Bob, situated
at spacelike separated locations. Alice and Bob share one qubit each of a Bell
state $\frac{1}{\sqrt 2}(\ket{00}+\ket{11})$. While sending classical
information, Alice measures her qubit and collapses the state of Bob's qubit in
two different ways depending on whether she wants to send $0$ or $1$. Alice's
first measurement is in the computational basis, and the second measurement is
again in the computational basis after applying Hadamard transform to her
qubit. Bob's first algorithm detects the classical bit with probability of
error $<\frac{1}{2^k}$, but Alice and Bob need to share $k$ Bell states for
communicating a single classical bit. Bob's second algorithm is more complex,
but Bob can detect the classical bit deterministically using four ancilla
qubits. We also discuss possible applications of our algorithms.
- Abstract（参考訳）: ノーコミュニケーション」定理は、アンタングル系上のアリスによる測度がボブ状態の還元密度行列を変更できないことを示し、従ってボブが使用する任意の測度作用素の期待値が同じであることを示すことで超光通信を禁止している。
我々は 'no communication' 定理の証明は不完全であり、アシラ量子ビットを用いた高次元ヒルベルト空間における状態判別によって超光的通信が可能であると主張する。
空間的分離位置にある2つの観測者アリスとボブの通信のための状態判別による2つの量子アルゴリズムを提案する。
aliceとbobは、ベル状態のそれぞれ1キュービット$\frac{1}{\sqrt 2}(\ket{00}+\ket{11})$を共有している。
古典的な情報を送りながら、アリスはキュービットを測り、0ドルか1ドルかによって、ボブのキュービットの状態を2つの方法で崩壊させる。
アリスの最初の測定は計算ベースであり、第2の測定はアダマール変換を量子ビットに適用した後も計算ベースである。
Bob の最初のアルゴリズムは、誤りの確率 $<\frac{1}{2^k}$ で古典的ビットを検出するが、Alice と Bob は単一の古典的ビットを通信するために$k$ Bell 状態を共有する必要がある。
ボブの第二のアルゴリズムはより複雑であるが、ボブは4つのアンシラ量子ビットを用いて決定論的に古典ビットを検出することができる。
また,アルゴリズムの適用可能性についても論じる。
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