观测量子容量需要无界次数的信道使用

在噪声通信信道上可靠地传输数据是信息论最重要的应用之一，且在信道能由经典物理准确建模时已得到充分理解。然而，当涉及量子效应时，我们尚不知如何计算信道容量。传输量子信息的能力对于量子密码学和量子计算至关重要，但其公式涉及在任意多次信道使用上最大化相干信息。这是因为跨信道使用的纠缠可以增加相干信息，甚至从零增加到非零！然而，在所有已知示例中，至少为了检测容量是否非零，两次信道使用就已足够。是否有限次数的信道使用总是足够的？在此，我们表明情况绝非如此：对于任意$n$，都存在一些信道，其$n$次使用的相干信息为零，但仍具有容量。这可能是量子容量不可计算的第一个迹象。