論文の概要: General Communication Enhancement via the Quantum Switch
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02726v1
- Date: Wed, 3 Jul 2024 00:47:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 17:54:48.145968
- Title: General Communication Enhancement via the Quantum Switch
- Title（参考訳）: 量子スイッチによる汎用通信の高速化
- Authors: Zhen Wu, James Fullwood, Zhihao Ma, Siqi Zhou, Qi Zhao, Giulio Chiribella,
- Abstract要約: 我々は$mathcalP_n>0$が、量子$tt SWITCH$による通信強化に必要な条件であり、十分な条件であると予想する。
次に、BB84チャネルのプライベートキャパシティを高める量子$tt SWITCH$を含む通信プロトコルを定式化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.779145740528417
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent studies have shown that quantum information may be effectively transmitted by a finite collection of completely depolarizing channels in a coherent superposition of different orders, via an operation known as the quantum $\tt SWITCH$. Such results are quite remarkable, as completely depolarizing channels taken in isolation and in a definite order can only output white noise. For general channels however, little is known about the potential communication enhancement provided by the quantum $\tt SWITCH$. In this Letter, we define an easily computable quantity $\mathcal{P}_n$ associated with the quantum ${\tt SWITCH}$ of $n$ copies of a fixed channel, and we conjecture that $\mathcal{P}_n>0$ is both a necessary and sufficient condition for communication enhancement via the quantum $\tt SWITCH$. In support of our conjecture, we derive a simple analytic expression for the classical capacity of the quantum $\tt SWITCH$ of $n$ copies of an arbitrary Pauli channel in terms of the quantity $\mathcal{P}_n$, which we then use to show that our conjecture indeed holds in the space of all Pauli channels. Utilizing such results, we then formulate a communication protocol involving the quantum $\tt SWITCH$ which enhances the private capacity of the BB84 channel.
- Abstract（参考訳）: 最近の研究では、量子情報は、量子 $\tt SWITCH$ と呼ばれる演算を通して、異なる順序のコヒーレントな重ね合わせにおいて、完全に非分極するチャネルの有限個の集合によって効果的に伝達されることが示されている。
このような結果は、完全に分離されたチャネルと一定の順序で分離されたチャネルが白色ノイズを出力できるため、非常に顕著である。
しかし、一般的なチャネルについては、量子$\tt SWITCH$によって提供される潜在的な通信拡張についてはほとんど知られていない。
このレターでは、量子 ${\tt SWITCH}$ of $n$ copy of a fixed channel に付随する計算容易量 $\mathcal{P}_n$ を定義し、$\mathcal{P}_n>0$ が量子 $\tt SWITCH$ による通信強化の必要十分条件であると予想する。
我々の予想を支持するために、量子 $\tt SWITCH$ of $n$ copy of a arbitrary Pauli channel in terms of the amount $\mathcal{P}_n$ という古典的なキャパシティの単純な解析式を導出する。
このような結果を利用して、BB84チャネルのプライベートキャパシティを高める量子$\tt SWITCH$を含む通信プロトコルを定式化する。
関連論文リスト
- The multimode conditional quantum Entropy Power Inequality and the squashed entanglement of the extreme multimode bosonic Gaussian channels [53.253900735220796]
不等式はボゾン量子モードの最も一般的な線形混合の出力の最小条件フォン・ノイマンエントロピーを決定する。
ボソニック量子系は、量子状態における電磁放射の数学的モデルを構成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T13:59:50Z) - Phase Transition in the Quantum Capacity of Quantum Channels [0.0]
ホワイトノイズによって汚染された場合、任意の次元の任意の量子チャネル$Lambda$が量子状態の伝送能力を完全に失うことを証明している。
また、分極チャネルの補体の量子容量を閉じた形で求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-11T09:49:52Z) - Deterministic identification over channels with finite output: a
dimensional perspective on superlinear rates [53.66705737169404]
有限出力であるが任意の入力アルファベットを持つメモリレスチャネルに対する一般性の問題を考える。
主な発見は、それによって特定可能なメッセージの最大数は、ブロック長が$n$の2R,nlog n$と超指数的にスケールすることです。
結果は、有限次元の出力量子系を持つ古典量子チャネルに直接一般化することが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-14T11:59:30Z) - Covert Quantum Communication Over Optical Channels [2.094817774591302]
量子包絡通信におけるエンフ二乗根則 (SRL) は古典的手法と同様である。
我々の証明は、長距離リピータに基づく量子通信のために提案されているフォトニックデュアルレール量子ビット符号化を用いている。
提案手法は,光チャネルの上限量子容量によく知られた手法を適応させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-12T18:54:56Z) - Enhanced Optimal Quantum Communication by Generalized Phase Shift Keying
Coherent Signal [0.0]
任意の正の整数$N>1$に対して、N$-ary phase shift keying(N$-PSK)信号による量子通信を考える。
二進法とは異なり、非標準コヒーレント状態の超ポアソニアン性でさえ、$N$-PSK量子通信の最大成功確率を向上させることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-29T07:13:50Z) - Computation-aided classical-quantum multiple access to boost network
communication speeds [61.12008553173672]
我々は,2次元のcq-MACに対する計算特性を持つ符号の達成可能な量子通信速度を定量化する。
従来の設計では実現不可能な通信速度(シングルユーザ容量)を最大化できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-30T11:19:47Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$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$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z) - Quantum and Classical Data Transmission through Completely Depolarising
Channels in a Superposition of Cyclic Orders [0.5735035463793007]
N の代替因数順序の重ね合わせに N を完全に非偏極チャネルを配置する能力は、1/N の誤差で量子情報の伝達を可能にすることを示す。
順序の重畳に量子チャネルを配置する能力は、N との古典的な通信能力の増大につながる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-01T21:28:00Z) - Bosonic quantum communication across arbitrarily high loss channels [68.58838842613457]
一般減衰器$Phi_lambda, sigma$はボゾン量子チャネルであり、入力と固定された環境状態を組み合わせることで作用する。
任意の$lambda>0$に対して、適切な単一モード状態 $sigma(lambda)$が存在することを示す。
我々の結果は、チャネルの入力でエネルギー制約を固定しても成り立ち、任意に低い透過率の極限でも一定の速度で量子通信が可能であることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-19T16:50:11Z) - Communication Cost of Quantum Processes [49.281159740373326]
分散コンピューティングにおける一般的なシナリオは、リモートコンピュータ上で計算を実行するようサーバに要求するクライアントである。
重要な問題は、所望の計算を指定するのに必要な最小限の通信量を決定することである。
クライアントが選択した量子処理を正確に実行するために、サーバが必要とする(古典的および量子的)通信の総量を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-17T08:51:42Z)
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。