在光子量子开关中演示优越的通过热力学自由通道通信
量子物理
2024-06-05 v1 光学
摘要
将物理事件的因果结构从明确的顺序释放到不确定的顺序中，催生了各种量子信息任务中的显著增强。然而，这些优势对于量子开关中控制系统作用的模糊性存在争议。例如，在通信中，不仅替代因果顺序的叠加，还可以叠加替代轨迹，以加速信息传输。本文遵循Liu等人提出的方案[Phys. Rev. Lett. 129, 230604 (2022)]，并运用热力学工具在光子平台上检验不可确定因果顺序下的信息增益效应。具体而言，我们通过在量子开关中嵌入两个热浴来模拟系统qubit与其之间的热力学相互作用，实现相应的切换热力学通道。虽然其对系统qubit的作用仅为热力学自由，但我们的结果表明，若也考虑控制qubit，则量子开关应被视为一种资源。此外，我们通过测量信息从热浴到系统qubit的回流来表征该情景中的非马尔可夫特性。
引用
@article{arxiv.2406.02236,
title = {Demonstration of superior communication through thermodynamically free channels in an optical quantum switch},
author = {Hao Tang and Yu Guo and Xiao-Min Hu and Yun-Feng Huang and Bi-Heng Liu and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02236},
year = {2024}
}