通过经典与量子载体获取去局化信息

我们通过分析信息在多个远距离位置被局部编码且必须被单一信息载体（如粒子）获取的任务，来探讨空间叠加信息论的威力。在操作框架下，我们系统比较了在此类任务中使用经典粒子、处于空间叠加态的量子粒子以及更一般的“第二型干涉”资源所能产生的统计关联。我们通过凸多面体界定经典策略，并研究其对称性，表明顶点本质上与经典布尔函数理论中定义的K-联合相关，其面不等式与oracle游戏之间存在一一对应关系。随后，我们分析了通过单个量子粒子实现“指纹化不等式”违背的可能性，并研究了这种违背随粒子内部自由度维数d的依赖性。特别是，我们证明d=2时对该不等式的违背程度高于此前研究的d=1情况。我们还提供分析性和数值证据表明，对于更大的d>2，违背程度无法进一步提高。最后，我们发现量子及任何其他（广义）第二型干涉模型在违背指纹化不等式方面 exhibit相同的渐进尺度。我们的结果因此进一步阐明了量子干涉和空间叠加作为信息处理资源的作用。