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基于功率受限光信号在AWGN信道上的量子指纹识别

量子物理 2020-04-06 v2 光学

摘要

在同步消息传递模型中,量子指纹识别降低了判断两个 nn 位长输入相等或不同的通信复杂度。本文量化了当通信采用功率受限、带宽不受限的光信号,并在功率谱密度(PSD)远小于每单位时间与单位带宽一个光子的加性白高斯噪声(AWGN)信道中传播时,量子指纹识别相对于经典协议的优势。我们确定了一个噪声参数,其数量级将近乎无噪声的量子指纹识别(信号持续时间实际上与 nn 无关)与AWGN影响显著的 regime 区分开来。在后一种情况下,信号持续时间被发现按 O(n)O(\sqrt{n}) 缩放,类似于经典指纹识别。然而,信号持续时间对AWGN PSD的依赖性截然不同,从而在 O(n)O(\sqrt{n}) 缩放中以减少的乘法因子形式带来量子优势。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.07387,
  title  = {Quantum Fingerprinting over AWGN Channels with Power-Limited Optical Signals},
  author = {Michał Lipka and Marcin Jarzyna and Konrad Banaszek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07387},
  year   = {2020}
}