量子信道的随机性：催化的普适性与均匀性的量子优势
量子物理
2021-03-12 v2
摘要
随机性可帮助实现无法以确定性方式实现的量子映射。近来发现，将随机源显式视为量子系统可使某些任务作为催化剂的效率翻倍。本文中，我们首先证明，每一个能在不向随机源泄露信息的前提下借助随机源实现的量子信道必为一种催化。为此，我们证明了一个新的无定理，其推广了 no-hiding 定理与 no-secret 定理（即任何量子信息都无法在不泄露部分信息的情况下作为秘密与其他系统共享）。其次，我们表明，当不允许额外维度时，非退化催化剂应以经典方式使用，这导致催化过程的量子优势严格源于随机源的均匀性。最后，我们讨论一种借助额外工作空间使非退化催化剂均匀化以规避前述结果、从而实现量子优势的方法。
引用
@article{arxiv.2010.14795,
title = {Randomness for quantum channels:Genericity of catalysis and quantum advantage of uniformness},
author = {Seok Hyung Lie and Hyunseok Jeong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14795},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 3 figures; close to the version accepted in Physical Review Research