論文の概要: Scheme of quantum communications based on Witting polytope
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.18431v1
- Date: Mon, 24 Mar 2025 08:26:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-25 14:35:09.143012
- Title: Scheme of quantum communications based on Witting polytope
- Title(参考訳): ワイッティングポリトープに基づく量子通信方式
- Authors: Alexander Yu. Vlasov,
- Abstract要約: 論文では,40個の量子カードを用いた実例を用いて,この構成を文脈性に基づく量子鍵分布プロトコルに利用する方法について述べる。
より一般的な場合、代わりに4つの基底状態(量子)を持つ2つの任意の量子系が用いられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 55.2480439325792
- License:
- Abstract: Currently, generalizations of quantum communication protocols from qubits to systems with higher-dimensional state spaces (qudits) typically use mutually unbiased bases (MUB). The construction with maximal number of MUB is known in any dimension equal to a prime power and at least two such bases exist in any dimension. However, in small dimensions, there also exist formally more symmetric systems of states, described by regular complex polytopes, which are a generalization of the idea of Platonic solids to complex spaces. This work considers the application of a model originally proposed by R. Penrose and based on the geometry of dodecahedron and two entangled particles with spin 3/2. In a more general case, two arbitrary quantum systems with four basis states (ququarts) can be used instead. It was later shown that this system with 40 states is equivalent to the Witting configuration and is related to the four-dimensional complex polytope described by Coxeter. Presented paper describes how to use this configuration for a quantum key distribution protocol based on contextuality using some illustrative examples with 40 "quantum cards".
- Abstract(参考訳): 現在、量子通信プロトコルの量子ビットから高次元状態空間 (qudits) を持つ系への一般化は、互いに偏りのない基底 (MUB) を用いるのが一般的である。
MUB の最大数の構成は素数と等しい任意の次元で知られ、任意の次元に少なくとも2つのそのような基底が存在する。
しかし、小さな次元では、プラトン固体という概念を複素空間へ一般化した正規複素多面体によって記述された、正式により対称な状態の系も存在する。
この研究は、R・ペンローズが提唱したモデルの適用を考慮し、ドデカヘドロンとスピン3/2を持つ2つの絡み合った粒子の幾何学に基づいている。
より一般的な場合、代わりに4つの基底状態(量子)を持つ2つの任意の量子系が用いられる。
後に、40の状態を持つこの系はウィッティング構成と等価であり、コクセターによって記述された4次元複素ポリトープと関係があることが示されている。
本稿では,40個の量子カードを用いた実例を用いて,この構成を文脈性に基づく量子鍵分布プロトコルとして利用する方法について述べる。
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