論文の概要: The communication power of a noisy qubit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17946v2
- Date: Thu, 13 Feb 2025 13:37:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-14 13:45:23.261977
- Title: The communication power of a noisy qubit
- Title（参考訳）: 雑音量子ビットの通信パワー
- Authors: Giulio Chiribella, Saptarshi Roy, Tamal Guha, Sutapa Saha,
- Abstract要約: 量子通信の基本的な制限は、単一の量子ビットが1ビット以上の古典的な情報を運べることである。
エンタングルメントブレーキング(英語版)として知られる重要な量子通信チャネルのクラスでは、この制限は、送信側と受信側が絡み合った粒子を共有しても保持する。
送信側と受信側が任意の量のランダム性を共有しても、ノイズの多いビットチャネルを用いた古典的戦略では爆弾の回避を保証できないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.187456026346823
- License:
- Abstract: A fundamental limitation of quantum communication is that a single qubit can carry at most 1 bit of classical information. For an important class of quantum communication channels, known as entanglement-breaking, this limitation holds even if the sender and receiver share entangled particles. But does this mean that, for the purpose of communicating classical messages, a noisy entanglement-breaking qubit channel can be replaced by a noisy bit channel? Here we answer the question in the negative. We introduce a game, similar to the Monty Hall problem in classical statistics, where a sender assists a receiver in finding a valuable item (the prize) hidden into one of four possible boxes, while avoiding a hazardous item (the bomb) hidden in one of the remaining three boxes. We show that no classical strategy using a noisy bit channel can ensure that the bomb is avoided, even if the sender and receiver share arbitrary amounts of randomness. In contrast, communication of a qubit through a class of noisy entanglement-breaking channels, which we call quantum NOT channels, allows the players to deterministically avoid the bomb and to find the prize with a guaranteed nonzero probability. Our findings show that the communication of classical messages through a noisy entanglement-breaking qubit channel assisted by quantum entanglement cannot, in general, be simulated by communication through a noisy bit channel assisted by classical correlations.
- Abstract（参考訳）: 量子通信の基本的な制限は、単一の量子ビットが1ビット以上の古典的な情報を運べることである。
エンタングルメントブレーキング(英語版)として知られる重要な量子通信チャネルのクラスでは、この制限は、送信側と受信側が絡み合った粒子を共有しても保持する。
しかし、これは、古典的なメッセージを伝えるために、ノイズの多い絡み合うクビットチャネルをノイズの多いビットチャネルに置き換えることができるということなのだろうか?
ここでは、負の質問に答える。
古典統計学におけるモンティホール問題に似たゲームでは、送信者が受信機が4つの可能なボックスのうちの1つに隠された貴重なアイテム(賞)を見つけるのを補助し、残りの3つのボックスのうちの1つに隠された危険なアイテム(爆弾)を避ける。
送信側と受信側が任意の量のランダム性を共有しても、ノイズの多いビットチャネルを用いた古典的戦略では爆弾の回避を保証できないことを示す。
対照的に、量子NOTチャネルと呼ばれるノイズの多い絡み合うチャネルのクラスを介してキュービットを通信することで、プレイヤーは爆弾を決定的に回避し、保証された非ゼロ確率で賞を見つけることができる。
本研究は,古典的メッセージの量子的絡み合いを助長する量子的絡み合いを介し,古典的メッセージの通信は,古典的相関によって補助される雑音的ビットチャネルを通しての通信では,一般にはシミュレートできないことを示す。
関連論文リスト
- Achievability of Covert Quantum Communication [2.2474167740753557]
古典的な量子包絡通信における$textitsquare root law(SRL)の達成可能性を示す。
M(n)$を2方向の秘密チャンネルの助けなしに下げる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-22T18:59:08Z) - Quantum communication and fault-tolerance [0.0]
私たちは、絡み合いのない量子通信の限界に興味を持っています。
特に,送信側と受信側が量子絡み合っている場合に関心がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-30T06:18:44Z) - Covert Quantum Communication Over Optical Channels [2.094817774591302]
量子包絡通信におけるエンフ二乗根則 (SRL) は古典的手法と同様である。
我々の証明は、長距離リピータに基づく量子通信のために提案されているフォトニックデュアルレール量子ビット符号化を用いている。
提案手法は,光チャネルの上限量子容量によく知られた手法を適応させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-12T18:54:56Z) - Fault-tolerant Coding for Entanglement-Assisted Communication [46.0607942851373]
本稿では,量子チャネルに対するフォールトトレラントチャネル符号化の研究について述べる。
我々は、フォールトトレラント量子コンピューティングの手法を用いて、このシナリオで古典的および量子的情報を送信するための符号化定理を確立する。
特に,ゲートエラーがゼロに近づくと,耐故障能力が通常のキャパシティに近づくことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-06T14:09:16Z) - Classical analogue of quantum superdense coding and communication advantage of a single quantum system [0.0]
古典的共有ランダム性の助けのないキュービット通信は,その目的を達成することができることを示す。
また、対称多角形状態空間によって記述された古典的でない玩具類の通信ユーティリティについても検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T15:29:59Z) - Quantum Broadcast Channels with Cooperating Decoders: An
Information-Theoretic Perspective on Quantum Repeaters [78.7611537027573]
受信機間の協調による量子放送路上の通信を検討する。
各設定において、キャパシティ領域の上下境界を発達させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-18T11:58:48Z) - Secure Two-Party Quantum Computation Over Classical Channels [63.97763079214294]
古典的アリス(Alice)と量子的ボブ(Quantum Bob)が古典的なチャネルを通してのみ通信できるような設定を考える。
悪質な量子逆数の場合,ブラックボックスシミュレーションを用いた2次元量子関数を実現することは,一般に不可能であることを示す。
我々は、QMA関係Rの古典的量子知識(PoQK)プロトコルを入力として、古典的当事者によって検証可能なRのゼロ知識PoQKを出力するコンパイラを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-15T17:55:31Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z) - Single-Shot Secure Quantum Network Coding for General Multiple Unicast
Network with Free One-Way Public Communication [56.678354403278206]
複数のユニキャスト量子ネットワーク上でセキュアな量子ネットワークコードを導出する正準法を提案する。
我々のコードは攻撃がないときに量子状態を正しく送信する。
また、攻撃があっても送信された量子状態の秘密性を保証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-30T09:25:13Z) - Quantum noise protects quantum classifiers against adversaries [120.08771960032033]
量子情報処理におけるノイズは、特に短期的な量子技術において、破壊的で避け難い特徴と見なされることが多い。
量子回路の非偏極雑音を利用して分類を行うことにより、敵に縛られるロバスト性を導出できることを示す。
これは、最も一般的な敵に対して使用できる最初の量子プロトコルである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T17:56:14Z) - Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing [0.3655021726150368]
不確実性原理は、従来の伝送媒体では達成できない新しい暗号現象を引き起こす。
本稿では、従来の不正行為に対して安全である量子メッセージの交換によるコイントスキングのプロトコルを提案する。
皮肉にも、まだ微妙な量子現象であるアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼンパラドックスを用いることで、転化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-14T05:15:06Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。