Jakie jest zastosowanie kodowania sieci kwantowej?

9

Jak sugeruje tytuł, chcę wiedzieć, jakie jest zastosowanie kodowania sieci kwantowej, oprócz konstrukcji pary EPR między odległymi parami „Użytkowników-Celów”.

Czy do obliczeń można zastosować kodowanie sieci kwantowej?

entanglement superdense-coding Iwanowicz
źródło
Czy masz link do artykułu opisującego kodowanie sieci kwantowej?
Craig Gidney
@CraigGidney Nie mogę znaleźć pracy pedagogicznej, ale tutaj masz: link link
Ivanovitch
Te artykuły mówią o sieciach kwantowych, ale nie definiują „kodowania sieci kwantowej”. Pytasz tylko, do czego może być przydatny Internet kwantowy?
Craig Gidney
@CraigGidney Nie przeczytałem tego, ale wygląda to na istotne.
Sanchayan Dutta
@Blue Och, rozumiem, odnosi się to do skomplikowanych protokołów wysyłania danych do wielu podmiotów w ramach ograniczeń sieciowych, które zmuszają cię do robienia rzeczy takich jak xor wiadomości razem przez niektóre łącza w celu maksymalizacji przepustowości.
Craig Gidney

Odpowiedzi:

5

Kodowanie sieciowe - zarówno klasyczne kodowanie sieciowe, jak i kwantowe kodowanie sieciowe - jest podejściem do dystrybucji informacji poprzez wykonywanie prostych operacji w węzłach w sieci, oddziaływanie na sygnały wejściowe i przesyłanie wyjść do innych węzłów. Innymi słowy, kodowanie sieciowe jest podejściem do rozpowszechniania informacji za pomocą sieci komunikacyjnej, jeśli traktujemy je jako obwód logiczny, chociaż „bramki” wykonywane w każdym węźle mogą być nieco silniejsze niż tylko AND, OR, CNOT lub tym podobne.

Zasadniczo możemy użyć ustawienia kodowania sieciowego, aby wykonać nietrywialne obliczenia poprzez odpowiedni wybór operacji (bramek) w węzłach. Kodowanie sieciowe zwykle nie pozwala na swobodę wyboru struktury samej sieci ( tj . Topologii obwodu), ponieważ jest to zwykle podawane jako parametr wejściowy dla danego problemu z kodowaniem sieci. Ale nadal będzie istnieć pewien zakres obliczeń, które dana sieć może przyznać, a nie wszystkie z nich będą służyć jedynie do rozpowszechniania informacji.

W szczególnym przypadku kodowania sieci kwantowej szczegółowość, że rzeczy mają być wykonywane w sposób rozproszony (i przypuszczalnie spójny), dodaje zmarszczek do sposobu, w jaki można to osiągnąć. Jeśli jednak pozwolimy również na klasyczną komunikację między węzłami w sieci - pozwalając klasycznym wiadomościom przesuwać się zarówno do przodu, jak i do tyłu w ramach sieci kodowania lub w sposób uniwersalny - wówczas można wykonać spójne kodowanie sieci kwantowej dla k -paruje odpowiednio problem [1] lub problem arbitralnego kodowania sieci [2] , pod warunkiem, że istnieje klasyczny protokół sieciowy dla tego samego problemu w tej samej sieci: a ponadto sposób, w jaki jest to zrobione, można zasadniczo uznać za kwant oparty na pomiarach Obliczenie(MBQC), jak pokazaliśmy ja i Martin Roeteller [3] . I odwrotnie, jest dość jasne, że dla każdej procedury MBQC istnieje odpowiednia topologia sieci kodowania, która pozwala na wykonanie tej procedury.

Wynika z tego, że chociaż szczegóły są nieco bardziej wyraziste niż w przypadku klasycznym, kodowanie sieci kwantowej można postrzegać jako ustawienie do wykonywania uniwersalnych obliczeń, w szczególności za pomocą MBQC, przynajmniej o ile dozwolona jest pomocnicza klasyczna komunikacja (z nieco mniej ograniczeń niż w komunikacji kwantowej).

[1] Konstruowanie schematów kodowania sieci kwantowej z klasycznych protokołów nieliniowych . Kobayashi i in. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Ogólny schemat idealnego kodowania sieci kwantowej z bezpłatną klasyczną komunikacją . Kobayashi i in. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Kwantowe liniowe kodowanie sieci jako jednokierunkowe obliczenie kwantowe. de Beaudrap i Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]

Niel de Beaudrap
źródło
Dziękuję za odpowiedź, Niel. Tylko jedna rzecz: łącząc artykuły, jeśli czas na to pozwala, po prostu dodaj tytuły artykułów wraz z głównymi autorami i datami publikacji, aby później, gdy papier użyje wyszukiwarek do wyszukiwania dyskusji związanych z tymi artykułami, zauważą naszą stronę. Byłoby to również pomocne, jeśli ktoś korzysta z natywnego wyszukiwania w witrynie. Wydaje się również, że jeden z wymienionych przez ciebie artykułów jest współautorem. Byłoby miło, gdybyś dodał „ujawnienie” w tej odpowiedzi w samej odpowiedzi. :)
Sanchayan Dutta
@Blue: jak ładnie prosisz, potwierdzam moje autorstwo. Ale w przyszłości będziesz musiał mnie jeszcze raz zapytać. Czasami (najlepiej często!) Ktoś na tej stronie zna odpowiedź na pytanie, ponieważ miał pomoc w pisaniu odpowiedniego artykułu, a ja nie uważam takich metadanych za istotne dla jakości odpowiedzi. Odpowiedź jest skoncentrowana i wysokiej jakości - lub nie - niezależnie od relacji respondenta z listą autorów wszelkich odniesień. Czy nie powinno wystarczyć powstrzymywanie się od nadużywania forum i pisanie dobrych, ukierunkowanych odpowiedzi na rozsądne pytania?
Niel de Beaudrap,
Naprawdę mam nadzieję, że nie bierzesz tego osobiście. Jednak ogólnie uważa się za niepisaną zasadę w całej SE, że „powinieneś ujawniać osobiste powiązania za każdym razem, gdy odwołujesz się do czegoś, z czym jesteś związany”. Zobacz tę dyskusję na Fizyki SE na przykład. Znowu powtarzam, bardzo doceniam twój wkład w stronę! Nie zrozum mnie źle.
Sanchayan Dutta
@Blue: Naprawdę nie biorę tego do siebie i za każdym razem, gdy piszę coś, co jest niepewne , z pewnością zaznaczam swój związek z tym, co napisałem. Myślę też, że rozumiem motywację, by prosić ludzi o identyfikację ich związku z cytowaną pracą ( tj . Ułatwianie identyfikacji i zniechęcanie do nieodpłatnej autopromocji). Nie zgadzam się z tą polityką, ponieważ wolałbym po prostu ogólnie zniechęcać treści nieskoncentrowane i nie na temat, bez uwzględnienia rachunku osobistego elementu osobistego. Ale jeśli jest to dobrze ugruntowana polityka w całej SE, postaram się jej przestrzegać.
Niel de Beaudrap,