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钻石距离中统一通道的查询最佳估计
我们考虑统一量子通道的过程断层扫描。给定对作用于D维Qudit的未知统一通道的访问，我们旨在输出对ε-close的统一的经典描述，即ε-close的钻石规范中未知的统一。我们使用未知通道的O（D 2 /ε）应用来设计算法实现误差ε和仅一个Qudit。这改善了先前的结果，这些结果使用O（D 3 /ε2）[通过标准过程断层扫描]或O（D 2。< /div>）5 /ε）[Yang，Renner和Chiribella，Prl 2020]应用。为了显示此结果，我们引入了一种简单的技术来“引导”一种算法，该算法可以通过Heisenberg缩放来产生可以产生εError估计的恒定估计值。最后，我们证明了一个互补的下限，即使访问未知统一的逆版本或受控版本，估计也需要ω（D 2 /ε）应用。这表明我们的算法既具有最佳的查询复杂性又具有最佳空间复杂性。
基于 Fisher 信息的量子信道不兼容准则
两个量子操作不能同时实现是量子理论的基本特征之一 [ 1 , 2 ]。该原理最著名的两个体现是海森堡不确定性原理（量子粒子的位置和动量不能同时测量 [ 1 ]）和不可克隆定理（不存在任何物理操作能够产生两个完全相同的未知、任意量子态 [ 3 , 4 ]）。一般而言，如果两个（或多个）量子操作（如测量、通道或仪器）可以看作是一个共同操作的边际，则称它们为兼容的；如果不存在以原始操作为边际的物理操作，则称它们为不兼容的。由于量子理论建立在希尔伯特空间上，一般的量子测量被认为是正算子值测度（POVM）。在量子信息论中，不兼容概念有许多应用，如纠缠的稳健性[5,6]、测量不兼容的稳健性[7–9]、量子非局域性[10,11]、量子操控[7,12]、量子态鉴别[13–15]、量子资源理论[16]和量子密码学[17]。在现代量子理论形式化中，量子态物理变换的最一般描述是用量子信道来描述的[18,19]。量子信道不兼容的概念是从输入输出设备的角度提出的[20,21]。在[21]中，作者表明量子信道不兼容的定义是量子可观测量联合可测性的自然概括。大量研究从不同角度处理这一概念 [ 15 , 22 – 24 ]。一般而言，判断给定的一组量子操作是否兼容可以用半定程序表示 [ 25 ]。然而，程序的大小会随着考虑的操作数量呈指数增长。因此，当系统数量适中时，即使对于较小的系统规模（如量子比特），这种方法也会在计算上令人望而却步。为了解决这个维数问题，引入了（不）兼容性标准；这些条件仅对于给定通道组的兼容性才是必要或充分的。与量子测量的情况一样 [ 20 ]，兼容性标准 [ 26 ] 比不兼容性标准多得多。
对抗感知信道安全与隐私研究
Yazhou Tu、Zhiqiang Lin、Insup Lee、Xiali Hei。“注入和交付：通过欺骗惯性传感器制造对驱动系统的隐式控制。”USENIX 安全研讨会。2018 年。
简单通道中量子容量的一般非加性
确定量子信道的容量是量子信息论中的一个基本问题。尽管有严格的编码定理来量化跨量子信道的信息流，但由于超加性效应，人们对其容量的理解甚少。研究这些现象对于深化我们对量子信息的理解非常重要，然而简单明了的超加性信道的例子却很少。在这里，我们研究了一类称为鸭嘴兽信道的信道。其最简单的成员是三元组信道，当与多种量子比特信道联合使用时，显示出相干信息的超加性。高维家族成员与擦除信道一起使用时表现出量子容量的超加性。受配套论文 [ 1 ] 中提出的“自旋对准猜想”的影响，我们关于量子容量超加性的结果扩展到了低维信道以及更大的参数范围。特别是，超加性发生在两个弱加性信道之间，每个信道本身都具有很大的容量，这与之前的结果形成了鲜明的对比。值得注意的是，单一、新颖的传输策略在所有示例中都实现了超可加性。我们的结果表明，超可加性比以前想象的要普遍得多。它可以发生在各种各样的通道中，即使两个参与通道都具有很大的量子容量。
量子状态和渠道的确切纠缠成本...
本文在自由量子操作下建立了模拟量子通道的确切纠缠成本的单个字母公式，该量子量操作完全保留了部分转移的阳性（PPT）。首先，我们基于双方状态的κ键入的概念，引入了点对点量子通道的κ范围措施，并为其建立了几种基本特性，包括摊销崩溃，ppt superchannels下的单调性，ppt superchannels，addi-timitive timity，addi-timitive timitive timity，正常化，归一化，忠诚和非conconvexity。第二，我们介绍并解决了在平行和顺序设置中模拟量子通道的确切纠缠成本，并借助免费的PPT保护操作。尤其是我们确定在这两种情况下的纠缠成本均由相同的单个字母公式给出，κ键入量子通道。我们进一步表明，该成本等于发件人和接收器可以共享或生成的最大κ键。该公式可以通过半限定程序来计算，从而可以为一般量子通道提供有效的可计算解决方案。指出，顺序制度比平行制度更强大，当PPT超通道是免费的时，我们结果的另一个无表面含义是，这两个制度对于精确的量子通道模拟都具有相同的功率。对于几个基本的高斯量子通道，我们表明确切的纠缠成本由Holevo -Werner公式[Holevo and Werner，Phys提供。修订版A 63，032312（2001）]，给出了这些通道的孔波妻子数量的操作含义。
在量子隐形传态中表征量子比特通道
我们考虑这样一种场景：一方（比如 Alice）准备一个纯的两量子比特（最大纠缠或非最大纠缠）状态，并通过量子比特（单元或非单元）通道将该状态的一半发送给另一方（比如 Bob）。最后，共享状态用作隐形传态通道。在这种情况下，我们专注于根据最大平均保真度和保真度偏差（保真度值随输入状态波动）来描述量子比特通道集作为量子隐形传态 (QT) 资源的最终状态有效性。重要的是，我们指出，当初始准备状态对通用 QT 有用（即，对于最大纠缠状态）或对通用 QT 无用（即，对于非最大纠缠纯态的子集）时，存在一个量子比特通道子集，对于该子集，最终状态对通用 QT 有用（最大平均保真度严格大于经典界限，保真度偏差为零）。有趣的是，在后一种情况下，我们表明，非单元通道（耗散相互作用）比单元通道（非耗散相互作用）更有效地从非最大纠缠纯态产生对通用 QT 有用的状态。
见证非纠缠破坏量子信道的统一方法
1 南方科技大学量子科学与工程研究院和物理系，广东深圳 518055，中国 2 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和现代物理系，安徽合肥 230026，中国 3 中国科学技术大学中科院量子信息与量子物理卓越创新中心和协同创新中心，安徽合肥 230026，中国 4 名古屋大学信息学研究生院，日本名古屋千种区 464-8601 5 伦敦数学科学研究所，35a South Street Mayfair，伦敦 W1K 2XF，英国 6 牛津大学沃尔夫森学院，Linton Road，牛津 OX2 6UD，英国
渠道资源理论在沟通场景中的应用
我们引入了与量子信道通信相关的信道资源理论，其中一组恒定信道（对于通信任务无用的信道）被视为免费资源。我们发现，这种结构简单的理论有助于解决量子香农理论中的核心问题——特别是，我们为一次性非信令辅助经典容量提供了一个逆界，这自然会导致其强逆性质，并获得了非信令辅助的一次性信道模拟成本。我们通过将非信令辅助信道编码与资源非生成超级信道最大集下的信道变换联系起来，阐明了非信令辅助与我们的形式主义之间的密切联系，为后者提供了物理特性。我们的研究结果为这些问题提供了新的视角和简明的论据，将最近发展的资源理论领域与量子信息论中的“经典”环境联系起来，并阐明了信道资源理论作为解决实际问题的有效工具的有效性。
通过参数估计实现量子信道通信
摘要 — 当解码器需要重建参数序列时，考虑通过随机参数量子信道进行通信。我们研究了编码器处可用的严格因果、因果或非因果信道边信息 (CSI) 的场景，以及 CSI 不可用的情况。该模型可以看作是一种量子计量学，也是解码器处具有状态估计的经典速率和状态信道的量子对应物。推导出容量失真区域的正则化公式。在测量信道的特殊情况下，推导出严格因果和因果设置的单字母特征。此外，在更一般的纠缠破坏信道情况下，当 CSI 不可用时，推导出单字母特征。因此，我们获得了具有 CSI 的随机参数量子信道容量的正则化公式，推广了 Boche 等人在 2016 年关于经典量子信道的先前结果。最后，我们引入了玻色子脏纸编码，证明最佳系数不一定是经典设置中的最小均方误差估计的系数。