通过非破坏性判别簇态实现量子对话
量子物理
2025-12-03 v2
摘要
我们提出了一种通过非破坏性判别 (NDD) 簇态实现的高效测量基量子对话协议。我们使用基于 ancilla 的测量，使量子态在不破坏其纠缠的情况下可被重用。初始态为五量子比特簇态的局部单位变换 (LU-) 等价态，这显著减少了态的分量从 32 至 4，同时允许使用两种不同基书写其不同子空间。该协议利用来自 Paul 族的单量子比特单位变换对信息进行编码，从而在整个过程中保持初始态的稳定器特性。我们展示了该协议在常见量子攻击下的安全性，并概述了将该方案扩展至传输 n 位信息的可扩展性。该协议已在 IBM 量子后端 'IBM-Torino' 上进行实验验证，以示概念。我们进一步利用稳定器特性引入单量子比特纠错机制，在不额外引入量子比特的情况下增强了对噪声的鲁棒性。进一步地，NDD 的使用使得在推进双向对话时可重用量子资源，这标志着该方案相对于现有方法的重要性和新颖性。
引用
@article{arxiv.2506.04847,
title = {Quantum Dialogue through Non-destructive Discrimination of Cluster State},
author = {Mandar Thatte and Shreya Banerjee and Prasanta K. Panigrahi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04847},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 13 figures, 7 tables