噪声经典通信信道的纠缠增强

我们对Prevedel等人[Phys. Rev. Lett. 106, 110505 (2011)]的通信协议进行了正式的量子力学分析。在该协议中，发送方和接收方共享的纠缠被用来增强通过特定噪声经典信道${\cal N}$成功传输一个比特的概率，使其超越最优经典策略所能达到的水平。我们对该协议在共享纠缠位于双量子比特系统中的情况进行了全面分析。我们的分析表明，协议指定的测量选择能够在使用一次信道${\cal N}$的情况下，产生成功通信比特概率的最大可能增强。我们确定，位于$d > 2$的双量子dit系统中的共享纠缠无法提供超越纠缠量子比特所产生的增强。最后，我们展示了当信道${\cal N}$的概率参数允许变化时，应如何扩展该协议。