量子稠密网络编码的通信优势

量子信息理论中的一个核心问题是理解量子资源如何比经典资源更有效地通信信息。我们引入了量子稠密网络编码——一种协议,它通过不传输函数输入的全部内容,将非布尔函数的输出传输给接收方,每个发送方使用的量子比特数可证明地仅为比特数的一半。我们表明,这种优势需要共享纠缠和量子通信,对噪声具有鲁棒性,并且量子与经典通信之间的成功概率差距可以随发送方数量呈指数级放大。最后,我们表明稠密网络编码产生了一种新颖的、信息论上安全的量子密码协议,我们称之为测量设备无关的量子密钥增长。