含记忆量子信道

我们提出了一个通用的含记忆量子信道模型，并表明其具有足够的普遍性以涵盖所有因果自动机：任何在时刻 t 之前的输出不依赖于 t' > t 时刻输入的量子过程，都可以分解为级联的记忆信道。接着我们考察并给出了可操作性地利用含记忆信道来传输（私密）经典与量子信息的多种物理装置。这些装置包括接收方或恶意第三方控制初始化记忆的情形。我们为这些设定引入了经典与量子信道容量，并给出若干例子表明它们可能一致也可能不一致。给出了各种信道容量的熵上界。对于遗忘型量子信道——其中初始化记忆的影响随时间增加而消退——我们给出了编码定理，表明这些界可被达到。遗忘型量子信道被证明在量子记忆信道集合中是开且稠密的。