多时量子通信：有趣但非反事实
量子物理
2023-06-30 v3
摘要
Salih 等人（Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 170502，以下简称 SLAZ）提出的一种双方信息传输协议，涉及在一系列步骤中通过量子信道来回发送量子振幅，而非简单地单向发送信号。作者声称其协议是“反事实”的，即在连接双方的量子信道必要的情况下，随着步骤数趋于无穷的极限，其实际用量变得无穷小。在此我们表明该主张不正确，因为它使用了在量子干涉存在时在中间时刻不成立的概率推理。当用此处称为“代价(Cost)”的明确定义的信道用量度量（等于通过信道的振幅绝对值平方）替代定义不当的概率时，总代价在大量步骤的渐近极限中并不趋于零，而是受一个严格不等式的下界约束。详细分析表明该下界在 SLAZ 协议中得到满足。导出该下界的分析利用了如下事实：由一组纯量子态内积构成的 Gram 矩阵在 Hilbert 子空间上可加且在酉时间变换下不变。其非对角元一般不为正，在形式论证中起重要作用，并提供了一种略显奇异的信息传递可视化方式。
引用
@article{arxiv.2301.01730,
title = {Multitime Quantum Communication: Interesting But Not Counterfactual},
author = {Robert B. Griffiths},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01730},
year = {2023}
}
备注
Ver. 3: 19 pages. Error corrected in Ref. [9]. Minor changes (abstract, etc.) to make it resemble the published version