論文の概要: Pauli Manipulation Detection codes and Applications to Quantum Communication over Adversarial Channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06269v2
- Date: Wed, 12 Jun 2024 06:00:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-14 01:42:49.787879
- Title: Pauli Manipulation Detection codes and Applications to Quantum Communication over Adversarial Channels
- Title（参考訳）: パウリマニピュレーション検出符号と逆チャネル上の量子通信への応用
- Authors: Thiago Bergamaschi,
- Abstract要約: 我々は、高い確率で全てのパウリエラーを検出する「パウリマニピュレーション検出」コード(PMD)を作成した量子コードを導入し、明示的に構築する。
逆チャネル上での量子通信において,2つのタスクに対して,第1次準最適符号を構築する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08702432681310403
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce and explicitly construct a quantum code we coin a "Pauli Manipulation Detection" code (or PMD), which detects every Pauli error with high probability. We apply them to construct the first near-optimal codes for two tasks in quantum communication over adversarial channels. Our main application is an approximate quantum code over qubits which can efficiently correct from a number of (worst-case) erasure errors approaching the quantum Singleton bound. Our construction is based on the composition of a PMD code with a stabilizer code which is list-decodable from erasures. Our second application is a quantum authentication code for "qubit-wise" channels, which does not require a secret key. Remarkably, this gives an example of a task in quantum communication which is provably impossible classically. Our construction is based on a combination of PMD codes, stabilizer codes, and classical non-malleable codes (Dziembowski et al., 2009), and achieves "minimal redundancy" (rate $1-o(1)$).
- Abstract（参考訳）: 我々は、高い確率で全てのパウリエラーを検出する「パウリマニピュレーション検出」コード(PMD)を作成した量子コードを導入し、明示的に構築する。
逆チャネル上での量子通信において,2つのタスクに対して,第1次準最適符号を構築する。
我々の主な応用は量子ビット上の近似量子コードであり、量子シングルトン境界に近づいた多くの(Worst-case)消去誤差から効率よく修正できる。
我々の構成は、消去からリストデコダブルな安定化符号を持つPMD符号の合成に基づいている。
第2のアプリケーションは、秘密鍵を必要としない「量子ワイド」チャネルの量子認証コードです。
注目すべきは、これは古典的に証明不可能な量子通信におけるタスクの例である。
我々の構成は、MD符号、安定化符号、古典的非可算符号(Dziembowski et al , 2009)の組み合わせに基づいており、「最小冗長性」(1-o(1)$)を達成する。
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