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使用 Clifford 解码器解扰量子信息

量子物理 2024-03-06 v5 信息论 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论 math.IT

摘要

量子信息加扰是一种幺正过程,它破坏局部关联并将信息散布到整个系统中,从而有效地将其隐藏在非局域自由度中。原则上,在对幺正动力学有完美了解的情况下,解扰这些信息是可能的 [B. Yoshida and A. Kitaev, arXiv:1710.03363.]。然而,本快报表明,即使没有对内部动力学的先验知识,也可以通过监测局部子系统的输出信息,从未知加扰器中有效解码出信息。令人惊讶的是,我们表明具有未知内部动力学的加扰器(即快速混合但并非完全混沌的加扰器)可以使用 Clifford 解码器进行解码。即使该过程是指数级复杂的,加扰幺正的本质特性也能被有效恢复。具体而言,我们证明了由 tt 个非 Clifford 门组成的幺正算符在 tnt\le n 时允许存在 Clifford 解码器。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.11337,
  title  = {Unscrambling Quantum Information with Clifford decoders},
  author = {Salvatore F. E. Oliviero and Lorenzo Leone and Seth Lloyd and Alioscia Hamma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11337},
  year   = {2024}
}