量子信道的弱锁定容量可远大于私有容量
量子物理
2017-01-06 v3 信息论
math.IT
摘要
我们证明,量子信道的所谓弱锁定容量 [Guha et al., PRX 4:011016, 2014] 有可能远大于其私有容量。两者均反映了在几乎不向窃听者泄露信息的情况下,通过量子系统实现可靠通信的不同刻画方式;区别在于,后者施加了一个内蕴的量子安全性准则,而前者仅要求一个较弱的经典条件。最易于建立这种分离现象的信道是经典-量子(cq-)信道的互补信道,因而也是 Hadamard 信道的一个子类。我们还证明,某些对称信道(与光子数分裂相关)在存在趋于零的预共享密钥时具有正的弱锁定容量,而其私有容量为零。这些发现有力地揭示了量子系统中两种看似自然的隐私概念之间的差异,这也与量子密钥分发(QKD)相关:较旧的、朴素的基于可达信息的概念,与新的、可组合的且包容窃听者信息量子性质的概念形成对比。在假设受限最小输出 Renyi 熵满足可加性猜想的条件下,第一部分的技术给出了 cq-信道互补信道弱锁定容量的单字母公式,该公式与 Guha 等人针对这些信道给出的一个一般上界相一致。此外,在同样假设该可加性猜想的条件下,该上界对于一般信道被赋予了操作解释,即由适当无噪声信道激活的该信道的最大弱锁定容量。
引用
@article{arxiv.1403.6361,
title = {Weak locking capacity of quantum channels can be much larger than private capacity},
author = {Andreas Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6361},
year = {2017}
}
备注
17pp; v2 has some typos corrected and modified abstract; v3 has 18pp, some more details in various proofs, even fewer typos and added references, accepted with Journal of Cryptology