从未来到过去的量子信道最优概率模拟

我们引入了对量子协议的研究，这些协议概率性地模拟从未来的发送方到过去的接收方的量子信道。模拟的最大概率由因果性决定，并取决于信道所能传输的信息的数量与类型（经典或量子）。我们通过若干例子阐明了这种依赖关系，包括理想经典与量子信道、测量-制备信道、偏迹信道以及普适克隆信道。对于偏迹信道的模拟，我们考虑了广义隐形传态协议，该协议在未来接收纯态的 N 个输入副本，并在过去产生同一状态的 M < N 个输出副本。在此情形下，我们证明了成功隐形传态的最大概率随输入副本数量的增加而增大，这一特征在经典物理学中是不可能的。在输入副本数 N 渐近趋于无穷大的极限下，该概率收敛于理想经典信道的模拟概率。利用普适克隆与偏迹之间的时间反演对偶性，对于从 N 个副本到 M > N 个近似副本的普适克隆信道，我们发现了类似的结果。