基于经典阴影的不等误差保护量子状态传输协议
量子物理
2025-12-08 v2 信号处理
摘要
将量子态信息通过经典噪声信道传输是具有重要应用价值的科学问题，涉及计算和感测等领域。然而，该任务面临着由于系统规模呈指数增长导致的根本性挑战。我们引入基于阴影 tomography 的不等误差保护传输（STT-UEP），这是一种新型通信协议，使我们能够高效传输量子态的性质，允许解码器端估计任意可观测量。不同于需要传输指数级位数的常规方法，STT-UEP实现的通信复杂度随可观测量数量呈对数增长，取决于可观测量的权重。该协议利用经典阴影 tomography 实现测量效率，并通过对测量基准使用更强的信道编码来实现不可等价的误差保护。我们对估计精度随经典信道位错误率的关系提供了理论保证，并通过数值结果验证了该方法在多个基准测试中的性能。
引用
@article{arxiv.2512.04913,
title = {Communicating Properties of Quantum States over Classical Noisy Channels},
author = {Nikhitha Nunavath and Jiechen Chen and Osvaldo Simeone and Riccardo Bassoli and Frank H. P. Fitzek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04913},
year = {2025}
}