1Département de Physique Appliquée, Université de Genève, CH-1211 Genève, Zwitserland
2Afdeling Natuurkunde, Technische Universiteit van Denemarken, Fysikvej, 2800 Kongens Lyngby, Denemarken
Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.
Abstract
Kwantumcommunicatie leidt tot sterke correlaties, die de klassieke kunnen overtreffen. In aanvulling op eerdere werken op dit gebied, onderzoeken we correlaties in scenario's voor het voorbereiden en meten, waarbij we uitgaan van een gebondenheid aan de informatie-inhoud van de kwantumcommunicatie, in plaats van aan de Hilbert-ruimte-dimensie. In het bijzonder onderzoeken we de omvang van klassieke en kwantumcorrelaties, gegeven een bovengrens voor de eenmalige toegankelijke informatie. We geven een karakterisering van de reeks klassieke correlaties en laten zien dat kwantumcorrelaties sterker zijn dan klassieke. We laten ook zien dat het beperken van informatie in plaats van dimensie leidt tot sterkere kwantumcorrelaties. Bovendien presenteren we apparaatonafhankelijke tests om lagere grenzen te stellen aan de informatie gegeven waargenomen correlaties. Ten slotte laten we zien dat kwantumcommunicatie met $ log d $ bits aan informatie minstens een even sterke bron is als $ d $ -dimensionale klassieke communicatie, ondersteund door vooraf gedeelde verstrengeling.
► BibTeX-gegevens
► Referenties
[1] H. Buhrman, R. Cleve, S. Massar, en R. de Wolf, Nonlocality and communication complexity, Rev. Mod. Phys. 82, 665 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.665
[2] H. Buhrman, R. Cleve en A. Wigderson, Quantum vs. klassieke communicatie en berekening, Proceedings of the 30th Annual ACM Symposium on Theory of Computin, 63 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 276698.276713
[3] R. Raz, Exponentiële scheiding van kwantum- en klassieke communicatiecomplexiteit, In Proceedings of 31st ACM STOC, 358 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301343
[4] R. Gallego, N. Brunner, C. Hadley en A. Acín, apparaatonafhankelijke tests van klassieke en kwantumafmetingen, Phys. Rev. Lett. 105, 230501 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.230501
[5] J. Ahrens, P. Badziag, A. Cabello en M. Bourennane, experimentele apparaatonafhankelijke tests van klassieke en kwantumafmetingen, Nature Physics 8, 592 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2333
[6] M. Hendrych, R. Gallego, M. Mičuda, N. Brunner, A. Acín, JP Torres, Experimentele schatting van de dimensie van klassieke en kwantumsystemen, Nature Physics 8, 588 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2334
[7] M. Navascués, en T. Vértesi, Bounding the Set of Finite Dimensional Quantum Correlations, Phys. Rev. Lett. 115, 020501 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.020501
[8] M. Pawłowski en N. Brunner, Semi-apparaatonafhankelijke beveiliging van eenrichtingskwantumsleuteldistributie, Phys. Rev. A 84, 010302 (R) (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.010302
[9] HW. Li, ZQ. Yin, YC. Wu, XB. Zou, S. Wang, W. Chen, GC. Guo en ZF. Han, Semi-apparaatonafhankelijke uitbreiding van willekeurige getallen zonder verstrengeling, Phys. Rev. A 84, 034301 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.034301
[10] E. Woodhead, S. Pironio, geheimhouding bij het voorbereiden en meten van Clauser-Horne-Shimony-Holt-tests met een Qubit-binding, Phys. Rev. Lett. 115, 150501 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.150501
[11] T. Lunghi, JB Brask, CCW Lim, Q. Lavigne, J. Bowles, A. Martin, H. Zbinden en N. Brunner, Self-Testing Quantum Random Number Generator, Phys. Rev. Lett. 114, 150501 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.150501
[12] A. Tavakoli, J. Kaniewski, T. Vértesi, D. Rosset en N. Brunner, zelftestende kwantumtoestanden en metingen in het voorbereid-en-meet-scenario, Phys. Rev.A 98, 062307 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.062307
[13] N. Ciganović, NJ Beaudry en Renato Renner, Smooth Max-Information as One-Shot Generalization for Mutual Information, IEEE Transactions on Information Theory 60, 1573 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2013.2295314
[14] AS Holevo, Grenzen voor de hoeveelheid informatie die wordt verzonden door een kwantumcommunicatiekanaal, Problemen met informatieoverdracht. 9, 177 (1973).
[15] R. Jozsa, D. Robb en WK Wootters, Ondergrens voor toegankelijke informatie in de kwantummechanica, Phys. Rev. A 49, 668 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.49.668
[16] Convexe optimalisatie, S. Boyd en L. Vandenberghe, Cambridge University Press, 2004.
[17] A. Ambainis, A. Nayak, A. Ta-Shma, U. Vazirani, Dense quantum coding and a lower bound for 1-way quantum automata, Proceedings of the 31st Annual ACM Symposium on Theory of Computing (STOC'99), 376 -383 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301347
[18] A. Ambainis, D. Leung, L. Mancinska, M. Ozols, Quantum Random Access Codes met gedeelde willekeur, arXiv: 0810.2937.
arXiv: 0810.2937
[19] A. Tavakoli, A. Hameedi, B. Marques, en M. Bourennane, Quantum random access codes met gebruikmaking van enkelvoudige d-Level systemen, Phys. Rev. Lett. 114, 170502 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.170502
[20] A. Tavakoli, M. Pawłowski, M. Żukowski en M. Bourennane, Dimensionale discontinuïteit in de complexiteit van kwantumcommunicatie bij dimensie zeven, Phys. Rev.A 95, 020302 (R) (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.020302
[21] A. Tavakoli, B. Marques, M. Pawłowski en M. Bourennane, Ruimtelijke versus sequentiële correlaties voor willekeurige toegangscodering, Phys. Rev.A 93, 032336 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.032336
[22] A. Hameedi, D. Saha, P. Mironowicz, M. Pawłowski en M. Bourennane, Complementariteit tussen door verstrengeling ondersteunde en kwantum gedistribueerde willekeurige toegangscode, Phys. Rev.A 95, 052345 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.052345
[23] M. Pawłowski en M Żukowski, door verstrengeling ondersteunde willekeurige toegangscodes, Phys. Rev. A 81, 042326 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042326
[24] A. Tavakoli en M. Zukowski, Hogedimensionale communicatiecomplexiteitsproblemen: klassieke protocollen versus kwantumprotocollen gebaseerd op Bell's stelling of voorbereid-zend-maat-schema's, Phys. Rev.A 95, 042305 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.042305
[25] N. Tishby, FC Pereira en W. Bialek, The information bottleneck method, Proc. van de 37e jaarlijkse Allerton-conferentie over communicatie, controle en computers, pagina's 368-377, (1999).
https: / / www.cs.huji.ac.il/ labs / learning / Papers / allerton.pdf
[26] N. Datta, C. Hirche en A. Winter, Convexiteit en operationele interpretatie van de Quantum Information Bottleneck Function, Proc. ISIT 2019, 7-12 juli 2019, Parijs, pp.1157-1161.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ISIT.2019.8849518
[27] RW Spekkens, Contextualiteit voor voorbereidingen, transformaties en onscherpe metingen, Phys. Rev. A 71, 052108 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.052108
[28] RW Spekkens, DH Buzacott, AJ Keehn, B. Toner en GJ Pryde, Preparation Contextuality Powers Parity-Oblivious Multiplexing, Phys. Rev. Lett. 102, 010401 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.010401
[29] A. Hameedi, A. Tavakoli, B. Marques en M. Bourennane, Communication Games Reveal Preparation Contextuality, Phys. Rev. Lett. 119, 220402 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.220402
[30] TV Himbeeck, E. Woodhead, NJ Cerf, R. Garcia-Patron en S. Pironio, Semi-apparaatonafhankelijk raamwerk gebaseerd op natuurlijke fysieke aannames, Quantum 1, 33 (2017).
https://doi.org/10.22331/q-2017-11-18-33
[31] JB Brask, A. Martin, W. Esposito, R. Houlmann, J. Bowles, H. Zbinden, en N. Brunner, Megahertz-Rate Semi-Device-Independent Quantum Random Number Generators gebaseerd op ondubbelzinnige staatsdiscriminatie, Phys. Rev. Applied 7, 054018 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.7.054018
[32] Y. Wang, IW Primaatmaja, E. Lavie, A. Varvitsiotis, CCW Lim, Karakterisering van de correlaties van kwantumnetwerken voor te bereiden en te meten, npj Quantum Information 5, 17 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0133-3
[33] R. Chaves, JB Brask en N. Brunner, Device-Independent Tests of Entropy, Phys. Rev. Lett. 115, 110501 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.110501
[34] M. Hayashi1, K. Iwama, H. Nishimura, R. Raymond en S. Yamashita, (4,1) -Quantum random access coding bestaat niet - één qubit is niet genoeg om een van de vier bits te herstellen, New J. Phys. 8 (129).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/8/8/129
[35] A. Chailloux, I. Kerenidis, S. Kundu, en J. Sikora, Optimale grenzen voor pariteit-onbewuste willekeurige toegangscodes, New J. Phys. 18 045003 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/045003
Geciteerd door
[1] Anubhav Chaturvedi en Debashis Saha, "Kwantumvoorschriften zijn ontologisch meer verschillend dan operationeel te onderscheiden", arXiv: 1909.07293.
[2] Armin Tavakoli, Emmanuel Zambrini Cruzeiro, Erik Woodhead en Stefano Pironio, "Karakteriseren van correlaties onder informatieve beperkingen", arXiv: 2007.16145.
Bovenstaande citaten zijn afkomstig van SAO / NASA ADS (laatst bijgewerkt met succes 2020-09-29 03:55:48). De lijst is mogelijk onvolledig omdat niet alle uitgevers geschikte en volledige citatiegegevens verstrekken.
On De door Crossref geciteerde service er zijn geen gegevens gevonden over het citeren van werken (laatste poging 2020-09-29 03:55:47).
Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.
