Information Transmission With Continuous Variable Quantum Erasure Channels

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Information transmission with continuous variable quantum erasure channels PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Changchun Zhong, Changhun Oh in Liang Jiang

Pritzker School of Molecular Engineering, Univerza v Chicagu, Chicago, IL 60637, ZDA

Se vam zdi ta članek zanimiv ali želite razpravljati? Zaslišite ali pustite komentar na SciRate.

Minimalizem

Kvantna zmogljivost, kot ključna številka zaslug za dani kvantni kanal, zgornja meja zmožnosti kanala pri prenosu kvantnih informacij. Identifikacija različnih tipov kanalov, ovrednotenje ustrezne kvantne zmogljivosti in iskanje sheme kodiranja, ki se približuje zmogljivosti, so glavne naloge v teoriji kvantne komunikacije. O kvantnem kanalu v diskretnih spremenljivkah se je ogromno razpravljalo na podlagi različnih modelov napak, medtem ko je bil model napak v kanalu zveznih spremenljivk manj raziskan zaradi problema neskončne dimenzije. V tem prispevku raziskujemo splošen kontinuirani spremenljiv kanal kvantnega izbrisa. Z definiranjem efektivnega podprostora sistema zveznih spremenljivk najdemo model naključnega kodiranja zveznih spremenljivk. Nato izpeljemo kvantno zmogljivost neprekinjenega spremenljivega kanala za brisanje v okviru teorije ločevanja. Razprava v tem prispevku zapolnjuje vrzel kanala kvantnega izbrisa v nastavitvi zveznih spremenljivk in osvetljuje razumevanje drugih vrst kvantnih kanalov z zveznimi spremenljivkami.

► BibTeX podatki

@article{Zhong2023information, doi = {10.22331/q-2023-03-06-939}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-06-939}, title = {Prenos informacij z neprekinjenimi spremenljivimi kanali kvantnega izbrisa}, avtor = {Zhong, Changchun in Oh, Changhun in Jiang, Liang}, revija = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, založnik = {{Verein zur F{“{ o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, obseg = {7}, strani = {939}, mesec = marec, leto = {2023} }

► Reference

[1] M. Hayashi, S. Ishizaka, A. Kawachi, G. Kimura in T. Ogawa, Uvod v kvantno informacijsko znanost (Springer, 2014).
https://doi.org/10.1007/978-3-662-43502-1

[2] J. Watrous, The theory of quantum information (Cambridge university press, 2018).
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[3] L. Gyongyosi, S. Imre in HV Nguyen, Raziskava o zmogljivostih kvantnih kanalov, IEEE Communications Surveys & Tutorials 20, 1149 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1109 / COMST.2017.2786748

[4] CH Bennett in PW Shor, Kvantna teorija informacij, IEEE transakcije o teoriji informacij 44, 2724 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.720553

[5] P. Busch, P. Lahti, J.-P. Pellonpää in K. Ylinen, Kvantno merjenje, Vol. 23 (Springer, 2016).
https://doi.org/10.1007/978-3-319-43389-9

[6] AS Holevo, Zmogljivost kvantnega kanala s splošnimi signalnimi stanji, IEEE Transactions on Information Theory 44, 269 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.651037

[7] H. Barnum, MA Nielsen in B. Schumacher, Prenos informacij skozi šumni kvantni kanal, Phys. Rev. A 57, 4153 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.57.4153

[8] S. Lloyd, Zmogljivost hrupnega kvantnega kanala, Phys. Rev. A 55, 1613 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613

[9] J. Eisert in MM Wolf, Gaussovi kvantni kanali, prednatis arXiv quant-ph/0505151 (2005).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0505151
arXiv: kvant-ph / 0505151

[10] I. Devetak in PW Shor, Zmogljivost kvantnega kanala za hkraten prenos klasičnih in kvantnih informacij, Komunikacije v matematični fiziki 256, 287 (2005).
https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6

[11] AS Holevo, Kvantni sistemi, kanali, informacije, v Kvantni sistemi, kanali, informacije (de Gruyter, 2019).
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110273403

[12] M. Rosati, A. Mari in V. Giovannetti, Ozke meje za kvantno zmogljivost toplotnih dušilnikov, Nature Communications 9, 1 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-06848-0

[13] K. Sharma, MM Wilde, S. Adhikari in M. Takeoka, Omejevanje energijsko omejenih kvantnih in zasebnih zmogljivosti fazno neobčutljivih bozonskih gaussovih kanalov, New Journal of Physics 20, 063025 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aac11a

[14] K. Jeong, Y. Lim, J. Kim in S. Lee, Nove zgornje meje kvantne zmogljivosti za splošni dušilnik in ojačevalnik, v Zborniku konference AIP, Vol. 2241 (AIP Publishing LLC, 2020) str. 020017.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0011402

[15] M. Grassl, T. Beth in T. Pellizzari, Kode za kanal kvantnega izbrisa, Phys. Rev. A 56, 33 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.56.33

[16] CH Bennett, DP DiVincenzo in JA Smolin, Zmogljivosti kanalov kvantnega izbrisa, Phys. Rev. Lett. 78, 3217 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3217

[17] SL Braunstein in P. Van Loock, Kvantne informacije z zveznimi spremenljivkami, Pregledi sodobne fizike 77, 513 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.77.513

[18] C. Weedbrook, S. Pirandola, R. García-Patrón, NJ Cerf, TC Ralph, JH Shapiro in S. Lloyd, Gaussove kvantne informacije, Reviews of Modern Physics 84, 621 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621

[19] D. Gottesman, A. Kitaev in J. Preskill, Kodiranje kubita v oscilatorju, Physical Review A 64, 012310 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[20] W.-L. Ma, S. Puri, RJ Schoelkopf, MH Devoret, S. Girvin in L. Jiang, Kvantni nadzor bozonskih načinov s superprevodnimi vezji, Science Bulletin 66, 1789 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.scib.2021.05.024

[21] J. Niset, UL Andersen in NJ Cerf, Eksperimentalno izvedljiva koda za kvantno popravljanje izbrisa za zvezne spremenljivke, Phys. Rev. Lett. 101, 130503 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.130503

[22] JS Sidhu, SK Joshi, M. Gündoğan, T. Brougham, D. Lowndes, L. Mazzarella, M. Krutzik, S. Mohapatra, D. Dequal, G. Vallone et al., Napredek v vesoljskih kvantnih komunikacijah, IET Quantum Sporočilo 2, 182 (2021).
https:///doi.org/10.1049/qtc2.12015

[23] R. Klesse, Približna kvantna korekcija napak, naključne kode in kapaciteta kvantnega kanala, Phys. Rev. A 75, 062315 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.062315

[24] P. Hayden, M. Horodecki, A. Winter in J. Yard, Ločevalni pristop k kvantni zmogljivosti, Open Systems & Information Dynamics 15, 7 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S1230161208000043

[25] P. Hayden in J. Preskill, Črne luknje kot ogledala: kvantne informacije v naključnih podsistemih, Journal of high energy physics 2007, 120 (2007).
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2007/09/120

[26] Q. Zhuang, T. Schuster, B. Yoshida in NY Yao, Kodiranje in kompleksnost v faznem prostoru, Phys. Rev. A 99, 062334 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.062334

[27] M. Fukuda in R. Koenig, Tipična prepletenost za gaussova stanja, Journal of Mathematical Physics 60, 112203 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5119950

[28] Glejte dodatek za kratek pregled izračunov za ločevanje diskretne spremenljivke s katero koli končno dimenzijo.

[29] V. Paulsen, Completely bounded maps and operator algebras, 78 (Cambridge University Press, 2002).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511546631

[30] B. Schumacher in MA Nielsen, Kvantna obdelava podatkov in popravljanje napak, Phys. Rev. A 54, 2629 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.2629

[31] B. Schumacher in MD Westmoreland, Približna kvantna korekcija napak, Kvantna obdelava informacij 1, 5 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1019653202562

[32] F. Dupuis, Pristop ločevanja k kvantni informacijski teoriji, arXiv prednatis arXiv:1004.1641 (2010).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1004.1641
arXiv: 1004.1641

[33] M. Horodecki, J. Oppenheim in A. Winter, Kvantno združevanje stanja in negativne informacije, Komunikacije v matematični fiziki 269, 107 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-006-0118-x

[34] S. Choi, Y. Bao, X.-L. Qi in E. Altman, Kvantna korekcija napak v dinamiki premešanja in fazni prehod, povzročen z meritvami, Phys. Rev. Lett. 125, 030505 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.030505

[35] B. Zhang in Q. Zhuang, Nastajanje zapletenosti v naključnih kvantnih omrežjih z zvezno spremenljivostjo, npj Quantum Information 7, 1 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00370-w

[36] Enotna zasnova je podmnožica enotne skupine, kjer se vzorčno povprečje določenih polinomov v naboru ujema s tistim v celotni enotni skupini.

[37] CE Shannon, Matematična teorija komunikacije, Tehnični časopis sistema Bell 27, 379 (1948).
https: / / doi.org/ 10.1002 / j.1538-7305.1948.tb01338.x

[38] MM Wilde, Kvantna teorija informacij (Cambridge University Press, 2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976

[39] B. Collins in P. Śniady, Integracija z ozirom na haarjevo mero na unitarni, ortogonalni in Simplektični skupini, Komunikacije v matematični fiziki 264, 773 (2006).
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3

[40] VV Albert, K. Noh, K. Duivenvoorden, DJ Young, RT Brierley, P. Reinhold, C. Vuillot, L. Li, C. Shen, SM Girvin, BM Terhal in L. Jiang, Performance and structure of single- način bozonskih kod, Phys. Rev. A 97, 032346 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032346

[41] K. Brádler in C. Adami, Črne luknje kot bozonski gaussovi kanali, Phys. Rev. D 92, 025030 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.92.025030

Navedel

Ta dokument je objavljen v Quantumu pod Priznanje avtorstva Creative Commons 4.0 International (CC BY 4.0) licenca. Avtorske pravice ostajajo pri izvirnih imetnikih avtorskih pravic, kot so avtorji ali njihove ustanove.