私有量子信道的最优性

我们探讨了私有量子信道的最优性问题。我们证明了安全传输量子信息所需的经典密钥的香农熵，其下界由私有量子信道 $\cal E$ 的熵交换和密文状态 $\varrho^{(0)}$ 的冯·诺依曼熵给出。基于这些界限，我们证明了私有量子信道分解为正交幺正变换（如果存在）可实现熵的最优化。对于非辅助单量子比特私有量子信道（PQC），我们推导了任意明文集合的最优熵。特别是，我们证明了除非明文集合（的闭包）包含所有状态，否则一位密钥即足够。我们刻画并分析了任意明文集合下所有可能的单量子比特私有量子信道。对于由所有量子比特状态组成的明文集合，我们刻画了所有可能的近似私有量子信道，并推导了安全参数与相应最小熵之间的关系。