量子信道的能量约束双向辅助私有容量与量子容量

随着量子技术的快速发展，了解量子系统与协议的基本特性对其有效实现至关重要。一个受到越来越多关注的特定通信场景与量子密钥分发和分布式量子计算相关。在该场景中，量子信道连接发送方与接收方，他们的目标是在任意本地操作与经典通信（LOCC）的辅助下提取密钥或纠缠。在这项工作中，我们建立了量子信道能量约束、LOCC 辅助的私有容量与量子容量的一般理论，它们分别是 LOCC 辅助量子信道在信道输入态受能量约束时，可靠建立密钥或纠缠的最大速率。我们证明信道的能量约束压缩纠缠是这些容量的上界。我们还明确证明热态最大化了所有相位不敏感单模输入玻色高斯信道的压缩纠缠的一个松弛形式，推广了先前工作的结果。此后，我们证明对 [Goodenough 等人, New J. Phys. 18, 063005 (2016)] 中引入方法的变体改进了玻色热信道能量约束密钥协商容量的上界。接着我们考虑多方设置，并证明压缩纠缠的两个已知多方推广实际上是相等的。我们最后表明能量约束多方压缩纠缠在界定量子广播信道的能量约束 LOCC 辅助私有容量区域与量子容量区域中起作用。