参考系、超选择规则与量子信息

近来，一种新型的“不可言说”量子信息引起了广泛关注，它相对于常规量子信息的关系，就如同空间中的方向或时间中的时刻相对于经典比特串：前者只能利用特定的自由度编码，而后者对信息载体的物理本质不加区别。关联远距离参考系的问题（其中对齐笛卡尔坐标轴与时钟同步是重要的实例）是需要交换不可言说信息的任务的一个例子，并且确定其效率的基本量子极限是令人感兴趣的。也有许多关于缺乏参考系或参考系间缺乏关联的各方所适用的信息论的研究，这些限制导致了全局与局域超选择规则。在这些规则存在的情况下，量子不可言说信息成为一种新型资源，可被操控、消耗、量化等。人们还发展了利用关系编码来应对这些限制的方法，特别是在计算、密码学、通信和纠缠操控的背景下。本文综述了参考系与超选择规则在量子信息处理理论中的作用。