Kvantificere, hvor meget kvanteinformation, der kan aflyttes

Resumé Den mest grundlæggende type kvanteinformationsbehandling er kvanteindvikling. I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ B , Zhaonan Zhang fra Shaanxi Normal University, Xi'an, Kina, og kolleger har givet en meget finere karakterisering af fordelingen af ​​sammenfiltring i multi-qubit-systemer end tidligere tilgængeligt. Disse fund kan bruges i kvantekryptografi til at estimere mængden af ​​information, en aflytter kan fange vedrørende den hemmelige krypteringsnøgle.

Krypteret kommunikation opnås ved at sende kvanteinformation i grundlæggende enheder kaldet kvantebits, eller qubits. Den mest grundlæggende type kvanteinformationsbehandling er kvanteindvikling. Imidlertid, denne proces er stadig dårligt forstået. Bedre styring af kvanteindvikling kan bidrage til at forbedre kvanteteleportation, udviklingen af ​​kvantecomputere, og kvantekryptografi. Nu, et team af kinesiske fysikere har fokuseret på at finde måder at forbedre pålideligheden af ​​kvantehemmelig deling. I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ B, Zhaonan Zhang fra Shaanxi Normal University, Xi'an, Kina, og kolleger giver en meget finere karakterisering af fordelingen af ​​sammenfiltring i multi-qubit-systemer end tidligere tilgængeligt. I kvantekryptografiens kontekst, disse fund kan bruges til at estimere mængden af ​​information, en aflytter kan fange vedrørende den hemmelige krypteringsnøgle.

Fysikere, der arbejder på nye måder at sikre kvantekrypterede meddelelser, udnytter det faktum, at på kvanteskalaen, en given qubit kan kun vikles sammen med en anden qubit; denne unikke egenskab omtales som monogami af sammenfiltring. Rent praktisk, kvantereglerne for sammenfiltring forklares ved at overveje tre qubits, kaldet A, B og C, tilhører Alice, Bob og Charlie, henholdsvis. Hvis Alice og Bob deler kvanteinformation via et to-qubit system, kaldet AB, de kan ikke dele nogen sammenfiltrede stater med Charlies qubit C.

Imidlertid, der er også en anden form for sammenfiltring, kaldet polygami, hvor qubits viser delvis sammenfiltring med flere qubits på samme tid.

I dette studie, forfatterne udvikler en række ligninger, der forklarer betingelserne for monogami og polygami, som er meget bedre karakteriseret end tidligere arbejde. Specifikt, de undersøger først tre-qubit-systemer under visse begrænsninger og får derefter et generelt resultat for multi-qubit-systemer.