在量子隐形传态中使用小数的经典位


12

最近,我听说可以通过量子隐形传态将有理经典位(例如1.5 cbit)从一方转移到另一方。在标准遥传协议中,需要2个经典位和1个最大纠缠的共享资源状态,以实现未知状态的完美传送。但是我不明白如何在经典通道中发送位。1.x

  1. 那可能吗?如果可以,请您简要说明一下?

  2. 如果您能指出一些论文,使用分数位(可能还有额外的量子资源)可以实现完美的隐形传态,那将是很有帮助的。

有些人可能想知道这与量子计算有何关系。D. Gottesman和IL Chuang 提出,量子隐形传态将作为量子计算中的原始子程序发挥重要作用。G. Brassard,SL Braunstein和R. Cleve 表明,量子隐形传态可以理解为量子计算。


@MEE信息传输和传送协议是量子信息理论的组成部分,在这里完全是专题。虽然我同意这个问题可以有所改善。
Sanchayan Dutta

@MEE当然,我会尝试更具描述性(并通过资源请求策略)。但是,我确实相信量子信息必须是该通道的组成部分。如果没有,我由衷的歉意!
维耶斯·阿拉迪亚

1
@VijethAradhya包括您确切听到该声明的位置可能会有所帮助。
Sanchayan Dutta

@MEE“额外资源”是指爱丽丝和鲍勃之间的额外量子资源!对困惑感到抱歉。
维耶斯·阿拉迪亚

@Blue在访问附近的一所大学时听到了这一消息,那里的一些学生正在讨论有关隐形传态的事情。我正在进行QI / QC研究,但我没有意识到这一点。无论如何,我没时间问他们!因此,我问:“那有可能吗?”
维耶斯·阿拉迪亚

Answers:


7

我不确定如何将隐形通信的经典通信量减少到不到两位,但是这是您可以使用非整数的一种方法:如果您将尺寸为的Qudit隐形,而不是二。对于每一个隐形传输协议,你必须发送的信息,这你可以在比特使用代表两个DITS 2 日志2d 比特。如果您随后多次重复该协议,则可以合并您要发送的经典消息,并将其平均减少到每个传送协议2 log 2d d2log2(d)2log2(d)

不到两位数的经典通信(如果您要这样做的话)的一种可能途径是结合使用不完美的隐形传态和非通用的隐形传态(在此情况下,我们对要传送的状态有一些先验知识) 。如果您的资源状态为,则得到每个测量结果在隐形传输协议的概率取决于的值α:瞬移的状态COS θα|00+1α2|11α给出了四个不同的贝尔测量的probailities, | Xÿ=1(cosθ2|0+sinθ2eiϕ|1) 作为 pXÿ=1

|Bxy=12(|0x+(1)y|1x¯)
其中Xÿ是单比特。使用了未知量子态的输入分布,我们可以计算出的平均值θ
pxy=14(1+(1)x(2α21)cosθ),
xysinθ

0πcosθsinθdθ=0xy

(2α21)cosθ=12(38,38,18,18){00,01,10,11}{0,10,110,111}158(2α21)cosθ>13

|α|2=|β|2=12


非常感谢您提供@DaftWullie的答案,但我一直在寻找理想的远程传送协议(一般情况下)。
维耶斯·阿拉迪亚

5

我最近找到了Subhash Kak 的论文,该论文介绍了需要较少的经典通信成本(具有更多的量子资源)的远程传输协议。我认为最好写一个单独的答案。

Kak讨论了三种协议;其中两个使用1 cbit,最后一个需要1.5 cbit。但是前两个协议处于不同的设置中,即纠缠的粒子最初是在爱丽丝的实验室中进行的(并且执行了一些本地操作),然后其中一个纠缠的粒子被转移到了鲍勃的实验室中。这与“ 标准”设置不同,在“ 标准”设置中,甚至在协议开始之前,纠缠的粒子就在爱丽丝和鲍勃之间预先共享。有兴趣的人可以通过仅使用1 cbit的协议。我将尝试解释最后一个仅使用1.5 cbit(分数cbit)的协议。

X,Y,ZUXX,YZUXα|0+β|1|α|2+|β|2=1Y,ZU|000+|111

α|0000+β|1000+α|0111+β|1111

X,YZXYYZ

XOR

XOR=[1000010000010010].

|00|00|01|01|10|11|11|10

α|0000+β|1110+α|0101+β|1011

X

α(|0000+|1000)+β(|0110|1110)+α(|0101+|1101)+β(|0011|1011)

XY

|00(α|00+β|11)+|01(α|01+β|10)+|10(α|00β|11)+|11(α|01β|10).

ZU

|00

|10[1001]

|01[0110]

|11[1001][0110]

[1001][1001][0110][0110]ZUα|00+β|11|01|11ZUα|00+β|11

Z

ZUα|00+β|11ZU

α|00+α|10+β|01β|11=|0(α|0+β|1)+|1(α|0β|1).

Z

根据她的测量,她向Bob 传送了一些经典信息,以便他可以使用适当的unit获得未知状态!

1.5|10|00[0110]为0.5 cbit(因为50%的时间,Bob不需要应用任何单位)。因此,整个协议仅需要 1.5 cbits。

t1t2,发送一比特)。因此,爱丽丝必须每次发送该cbit,对吗?在这种情况下,协议需要2个cbit(一个在步骤4中,另一个在步骤6中)。我认为如果在这个特定部分进行讨论会很好。


我同意; 我称之为2位交流。当然,那可能就是您无意中讨论的内容!
DaftWullie '18年

我也同意该论文中的其他协议可以打折。重新安排了协议,使我不明白为什么状态不是直接从Alice直接发送给Bob的,根本不需要任何经典通信!
DaftWullie '18年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.