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赢得特定陪集猜测量子游戏的最优策略

量子物理 2025-10-01 v3 信息论 math.IT

摘要

在最近引入的陪集猜测游戏中,Alice与Bob和Charlie对战,目标是满足一个联合获胜条件。Bob和Charlie只能在游戏开始前通信以制定联合策略。我们考虑的游戏始于Alice根据随机选择的三个参数准备一个2m量子比特的量子态。她将前m个量子比特发送给Bob,其余发送给Charlie,然后向他们揭示她对其中一个参数的选择。Bob应猜测一个隐藏参数,Charlie猜测另一个,如果两者都猜对则获胜。从先前的工作中,我们知道Bob和Charlie同时猜对的概率随着m的增加呈指数级趋近于零。我们推导出该概率的紧上界,并展示Bob和Charlie如何实现它。在开发最优策略时,我们设计了一个仅使用CNOT和Hadamard门的编码电路,这可能对构建高效的CSS编码系统具有相关性。我们发现,Alice传递给Bob和Charlie的量子信息的作用是使他们的响应相关,而不是提高他们各自的(边缘)正确猜测率。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.08160,
  title  = {Optimal Strategies for Winning Certain Coset-Guessing Quantum Games},
  author = {Michael Schleppy and Emina Soljanin and Nicolas Swanson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08160},
  year   = {2025}
}

备注

Two Colum Version - Accepted and Published in IEEE Journal on Selected Areas in Information Theory - Volume 6 2025 - Special Issue on Quantum Error Correction and Fault Tolerance