量子香农理论中经典通信、量子通信与纠缠的权衡

我们给出了在香农理论框架下处理信息时，经典通信、量子通信与纠缠之间的权衡关系。我们首先证明了一个单位资源容量定理，该定理适用于仅可消耗或生成上述三种无噪声资源的场景。最优策略混合了量子隐形传态、超密编码和纠缠分发这三种基本协议。随后，我们为直接静态容量定理提供了一个可达速率区域和一个匹配的多字母逆定理。该定理适用于存在大量副本的有噪二分态（除了消耗或生成上述三种无噪声资源之外）的场景。我们的编码策略涉及一个名为经典辅助态重分发协议的协议以及三种基本协议。最后，我们为直接动态容量定理提供了一个可达速率区域和一个匹配的多字母逆定理。该定理适用于除了消耗或生成三种无噪声资源之外，还可多次使用有噪量子信道的场景。我们的编码策略将经典增强父协议与三种基本单位协议相结合。