Omtrentlig kvantekloning:Den nye måde at aflytte på i kvantekryptografi

Kloning af kvantetilstande bruges til aflytning i kvantekryptografi. Det har også applikationer inden for kvanteberegning baseret på kvanteinformationsfordeling. Usikkerhed på kvanteskalaen gør nøjagtig kloning af kvantetilstande umulig. Endnu, de kan kopieres på en omtrentlig måde - med et vist niveau af sandsynlighed - ved hjælp af en metode kaldet probabilistisk kvantekloning, eller PCC. I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ D , Pinshu Rui fra Anhui Xinhua og Anhui Universiteter, i Hefei-provinsen i Kina, og kolleger demonstrerer, at delvis PQC af en given kvantetilstand hemmeligt valgt fra et bestemt sæt stater, som kan udtrykkes som superposition af de andre stater, er muligt.

Denne undersøgelse er en forlængelse af tidligere PQC-arbejde af Duan og Guo, går tilbage til 1998, som viste, at kvantetilstande kun kan klones sandsynligt, hvis alle tilstande i sættet er uafhængige - dvs. de kan ikke udtrykkes som den lineære superposition af de andre tilstande. Her, forfatterne viser, at hvis – og kun hvis – en uafhængig delmængde ikke kan udtrykkes som overlejring af de andre tilstande i sættet, så kan disse afhængige tilstande delvist klones.

Som en del af denne undersøgelse, forfatterne etablerer derefter den optimale kloningseffektivitet for deres tilgang.

Denne kloningsoperation er meget vigtig med hensyn til klassisk databehandling. Det giver videnskabsmænd mulighed for at lave mange kopier af outputtet fra beregninger - som tager form af enhedsoperationer. Disse kan, på tur, bruges som input og føres ind i forskellige videre processer. I kvanteberegning, for eksempel, Tidligere undersøgelser har vist, at PQC kan være med til at forbedre ydeevnen sammenlignet med alternative metoder. Dette betyder, at når enhedsoperationer genererer nogle lineært afhængige tilstande, delvis PQC kan være nyttig.