Communication expérimentale par superposition de canaux quantiques

Communication expérimentale par superposition de canaux quantiques

Nœud source: 2919186

Arthur OT Pang1, Noah Lupu-Gladstein1, Hugo Ferretti1, Y. Batuhan Yilmaz1, Aharon Brodutch1,2, et Aephraim M. Steinberg1,3

1Département de physique et Centre d'information quantique Quantum Control University of Toronto, 60 St George St, Toronto, Ontario, M5S 1A7, Canada
2IonQ Canada Inc. 2300, rue Yonge, Toronto ON, M4P 1E4
3Institut canadien de recherches avancées, Toronto, Ontario, M5G 1M1, Canada

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Abstract

L'amélioration de la capacité d'information grâce au contrôle cohérent des canaux a récemment attiré beaucoup d'attention, avec des travaux explorant l'effet du contrôle cohérent des ordres causals des canaux, des superpositions de canaux et du codage de l'information. Le contrôle cohérent des canaux nécessite une expansion non triviale de la description du canal, ce qui, pour superposer les canaux de qubits, équivaut à étendre le canal pour agir sur les qutrits. Nous explorons ici la nature de cette amélioration de la capacité de superposition de canaux en comparant l'information cohérente maximale via les canaux qubit dépolarisants et les canaux superposés et qutrit pertinents. Nous montrons que la description étendue du canal qutrit en elle-même est suffisante pour expliquer l’amélioration de la capacité sans aucune superposition.

Le contrôle quantique des canaux de communication peut entraîner une augmentation inattendue de la capacité des canaux. Dans cet article, nous superposons expérimentalement deux canaux de qubits de capacité nulle, dans lesquels un qubit contrôle par quel canal les informations sont transmises. Nous montrons ici que ne pas transmettre d’informations par un canal particulier constitue également un degré de liberté que l’on peut transmettre. La superposition des canaux est une manière d’utiliser ce degré de liberté pour transmettre des informations. Dans cet article, nous discutons des conditions dans lesquelles ce degré de liberté supplémentaire peut faciliter la transmission de l'information et de la nature du canal résultant de la superposition.

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► Références

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Cité par

[1] Michael Antesberger, Marco Túlio Quintino, Philip Walther et Lee A. Rozema, "Tomographie matricielle de processus d'ordre supérieur d'un COMMUTATEUR quantique passivement stable", arXiv: 2305.19386, (2023).

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