XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System通信容量
量子轨迹上的纠缠辅助通信容量
摘要 — 量子力学的独特且常常奇怪的性质允许信息载体同时通过多个量子信道轨迹传播。这最终将我们引向具有不确定因果顺序的量子信道的量子轨迹。已经证明，不确定的因果顺序能够打破瓶颈容量，这限制了通过具有明确定义的量子信道因果顺序的经典轨迹可传输的经典和量子信息的数量。在本文中，我们将在纠缠辅助的经典和量子通信领域研究这一有益特性。为此，我们推导出经典和量子轨迹上任意量子泡利信道的纠缠辅助经典和量子通信的闭式容量表达式。我们表明，通过利用量子信道的不确定因果顺序，我们可以获得超过经典轨迹的容量增益以及各种实际场景的瓶颈容量突破。此外，我们确定了量子轨迹上的纠缠辅助通信相对于经典轨迹获得容量增益的操作区域以及量子轨迹上的纠缠辅助通信违反瓶颈容量的操作区域。
复杂系统的量子通信容量跃迁...
量子网络是实现分布式量子信息处理的关键。由于单链路通信速率随距离呈指数衰减，为了实现可靠的端到端量子通信，节点数量需要随网络规模增长。对于高度连接的网络，我们发现容量会随着网络节点密度的增加而出现阈值转变——在临界密度以下，速率几乎为零，而在阈值以上，速率随密度线性增加。令人惊讶的是，在阈值以上，由于量子网络支持多路径路由，两个节点之间的典型通信容量与它们之间的距离无关。相比之下，对于连接较少的网络（例如无标度网络），端到端容量会随着节点数量的增加而饱和为常数，并且始终随距离衰减。我们的结果基于容量评估，因此可观容量的最小密度要求适用于任何量子网络的一般协议。