无损量子数据压缩与变长编码

为了在无损信息的情况下压缩量子消息，必须允许编码消息的长度变化。我们发展了一个与经典情况密切类似的变长量子消息的通用框架，并表明只有当要压缩的消息对发送者是已知的时，无损压缩才是可能的。消息集合的无损压缩以其冯·诺依曼熵为下界。我们表明，通过添加经典侧信道，可以将通过量子信道的量子比特数量减少到甚至低于冯·诺依曼熵。我们给出了一个实现无损和瞬时量子数据压缩的明确通信协议，并将其应用于一个简单示例。该协议可用于在线量子通信和量子数据的存储。