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经由量子信道的量子与经典消息辨识

量子物理 2016-09-08 v3

摘要

我们讨论了 Ahlswede 和 Dueck 意义下的消息辨识概念经由一般量子信道的情况,扩展了针对经典信道、cq(经典-量子)信道的初步工作以及“量子指纹”。我们表明,离散无记忆量子信道对经典信息的辨识容量可大于其传输容量;这与所有先前考虑的模型形成对比,在那些模型中辨识容量等于公共随机性容量(在我们的情形中等于传输容量):特别地,对于无噪声量子比特,我们表明辨识容量为 2,而传输与公共随机性容量为 1。随后我们转向量子消息辨识的自然概念(即量子态的“指纹”概念)。这比其经典对应物更接近于量子信息传输(原因之一,码长仅呈指数增长,而经典辨识为双指数增长)。事实上,我们展示了该问题与可见量子编码的良好联系。令人惊讶地,对于无噪声量子比特信道,该容量也为 2:换言之,可将两个量子比特压缩为一个,且这是最优的。然而一般而言,我们猜想量子辨识容量不同于经典辨识容量。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0401060,
  title  = {Quantum and Classical Message Identification via Quantum Channels},
  author = {Andreas Winter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0401060},
  year   = {2016}
}

备注

18 pages, requires Rinton-P9x6.cls. On the occasion of Alexander Holevo's 60th birthday. Version 2 has a few theorems knocked off: Y Steinberg has pointed out a crucial error in my statements on simultaneous ID codes. They are all gone and replaced by a speculative remark. The central results of the paper are all unharmed. In v3: proof of Proposition 17 corrected, without change of its statement