量子纠缠在联合通信与瞬时检测中的效用
量子物理
2025-10-22 v1 信息论
math.IT
摘要
众所周知,量子纠缠能够显著提升利用量子资源的通信与检测方案(各自)的性能。本工作探讨了量子纠缠在(联合)通信与检测方案中的同时效用,所考虑的信道是恒等、去极化与擦除算子的凸组合,且分别考虑完美与不完美纠缠辅助两种情形。信道状态为二元、快速时变且对发射端未知。通信可容忍延迟,允许使用任意长的码字以确保可靠译码;而信道状态检测则要求瞬时完成。检测器既不与发射端同址,也无法等待译码以获知发射波形。本工作的结果以通信速率与瞬时检测错误率之间的权衡形式给出,涵盖有、无量子纠缠两种情形。尽管存在使两项任务相互冲突的挑战,结果表明量子纠缠确实能够同时且显著地有益于联合通信与瞬时检测。
引用
@article{arxiv.2503.21134,
title = {On the Utility of Quantum Entanglement for Joint Communication and Instantaneous Detection},
author = {Yuhang Yao and Syed A. Jafar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21134},
year = {2025}
}
备注
Submitted to the IEEE for possible publication