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量子信道多次使用的记忆效应

量子物理 2025-11-11 v1

摘要

量子信息处理 (QIP) 任务可以用量子动力学图谱的形式来表述,其形式能够提供开放量子系统演化的适当数学表示。关键 QIP 任务是量子状态转移 (QST),旨在在量子网络的不同节点之间共享量子信息,从而实现量子密钥分配和分布式量子计算。QST 主要通过在每次使用后重置量子信道来解决,由此导致无记忆信道。本文考虑连续使用的情形,即在不实施耗时的重置操作的情况下持续使用量子信道。我们推导了针对 U(1)U(1) 对称信道的第 nn 次使用平均 QST 保真度的通用解析表达式,并将我们的形式化方法应用于在只读时序不完美的情况下的理想 QST 信道。我们表明,即使较小的只读时序误差也会导致记忆效应,这些效应对后续 QST 任务产生高度不利的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.05661,
  title  = {Memory effects in repeated uses of quantum channels},
  author = {Hayden Zammit and Roberto Salazar and Gianluca Valentino and Johann A. Briffa and Tony J. G. Apollaro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05661},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures