क्वांटम चैनलों के सुपरपोजिशन के माध्यम से प्रायोगिक संचार

क्वांटम चैनलों के सुपरपोजिशन के माध्यम से प्रायोगिक संचार

स्रोत नोड: 2919186

आर्थर ओ.टी. पैंग1, नूह लूपु-ग्लैडस्टीन1, ह्यूगो फेरेटी1, वाई. बटुहान यिलमाज़1, अहरोन ब्रोडच1,2, और एफ़्रैम एम. स्टाइनबर्ग1,3

1भौतिकी विभाग और क्वांटम सूचना केंद्र क्वांटम नियंत्रण टोरंटो विश्वविद्यालय, 60 सेंट जॉर्ज सेंट, टोरंटो, ओंटारियो, एम5एस 1ए7, कनाडा
2IonQ कनाडा इंक. 2300 योंग सेंट, टोरंटो ON, M4P 1E4
3कैनेडियन इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड रिसर्च, टोरंटो, ओंटारियो, M5G 1M1, कनाडा

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सार

चैनलों के सुसंगत नियंत्रण के माध्यम से सूचना क्षमता वृद्धि ने हाल ही में बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है, जिसमें चैनल कारण आदेशों, चैनल सुपरपोजिशन और सूचना एन्कोडिंग के सुसंगत नियंत्रण के प्रभाव की खोज की गई है। चैनलों को सुसंगत रूप से नियंत्रित करने के लिए चैनल विवरण के एक गैर-तुच्छ विस्तार की आवश्यकता होती है, जो कि क्विबिट चैनलों को सुपरपोज़ करने के लिए, क्यूट्रिट्स पर कार्य करने के लिए चैनल का विस्तार करने के बराबर है। यहां हम डीपोलराइज़िंग क्वबिट चैनलों और प्रासंगिक सुपरपोज़्ड और क्यूट्रिट चैनलों के माध्यम से अधिकतम सुसंगत जानकारी की तुलना करके चैनलों के सुपरपोज़िशन के लिए इस क्षमता वृद्धि की प्रकृति का पता लगाते हैं। हम दिखाते हैं कि विस्तारित क्यूट्रिट चैनल विवरण अपने आप में सुपरपोजिशन के उपयोग के बिना क्षमता वृद्धि को समझाने के लिए पर्याप्त है।

संचार चैनलों के क्वांटम नियंत्रण से चैनल क्षमता में अप्रत्याशित वृद्धि हो सकती है। इस पेपर में, हम प्रयोगात्मक रूप से दो शून्य-क्षमता वाले क्वबिट चैनलों को सुपरपोज़ करते हैं, जिसमें एक क्वबिट नियंत्रित करता है कि किस चैनल के माध्यम से सूचना प्रसारित की जाती है। हम यहां दिखाते हैं कि किसी विशेष चैनल के माध्यम से सूचना प्रसारित न करना भी स्वतंत्रता की एक डिग्री है जो सूचना प्रसारित कर सकती है। सुपरपोज़िंग चैनल सूचना प्रसारित करने के लिए स्वतंत्रता की इस डिग्री का उपयोग करने का एक तरीका है। इस पेपर में, हम उन स्थितियों पर चर्चा करते हैं जहां स्वतंत्रता की यह अतिरिक्त डिग्री सूचना के प्रसारण और सुपरपोजिशन के परिणामस्वरूप चैनल की प्रकृति में सहायता कर सकती है।

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► संदर्भ

[1] डैनियल एब्लर, सिना सालेक, और गिउलिओ चिरिबेला। "अनिश्चितकालीन कारण आदेश की सहायता से उन्नत संचार"। भौतिक समीक्षा पत्र 120 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.120502

[2] गिउलिओ चिरिबेला, जियाकोमो माउरो डी'एरियानो, पाओलो पेरिनोटी, और बेनोइट वेलिरॉन। "निश्चित कारण संरचना के बिना क्वांटम गणना"। भौतिक समीक्षा ए - परमाणु, आणविक और ऑप्टिकल भौतिकी 88 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.022318

[3] मर्सियो एम. टाडेई, जैमे कैरिने, डेनियल मार्टिनेज, तानिया गार्सिया, नायडा ग्युरेरो, एलेस्टेयर ए. एबॉट, माट्यूस अराउजो, सिरिल ब्रानसिआर्ड, एस्टेबन एस. गोमेज़, स्टीफन पी. वालबोर्न, लिएंड्रो एओलिटा और गुस्तावो लीमा। "फोटोनिक गेट्स के कई अस्थायी आदेशों के क्वांटम सुपरपोजिशन से कम्प्यूटेशनल लाभ"। पीआरएक्स क्वांटम 2 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / prxquantum.2.010320

[4] के. गोस्वामी, वाई. काओ, जी.ए. पाज़-सिल्वा, जे. रोमेरो, और ए.जी. व्हाइट। "ऑर्डर की सुपरपोजिशन के माध्यम से संचार क्षमता बढ़ाना"। शारीरिक समीक्षा अनुसंधान 2 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033292

[5] गिउलिया रुबिनो, ली ए. रोज़ेमा, एड्रियन फ़िक्स, माटेउस अराउजो, जोनास एम. ज़ुनेर, लोरेंजो एम. प्रोकोपियो, कैस्लाव ब्रुकनर, और फिलिप वाल्थर। "अनिश्चितकालीन कारण क्रम का प्रायोगिक सत्यापन"। विज्ञान अग्रिम 3 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.1602589

[6] यू गुओ, जिओ मिन हू, ज़ी बो होउ, हुआन काओ, जिन मिंग कुई, बी हेंग लियू, यूं फेंग हुआंग, चुआन फेंग ली, गुआंग कैन गुओ और गिउलिओ चिरिबेला। "कारण आदेशों के सुपरपोजिशन का उपयोग करके क्वांटम जानकारी का प्रायोगिक प्रसारण"। भौतिक समीक्षा पत्र 124 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.030502

[7] लोरेंजो एम. प्रोकोपियो, अमीर मोकानाकी, माटेउस अराउजो, फैबियो कोस्टा, इराती अलोंसो कैलाफेल, एम्मा जी. डाउड, डेनी आर. हैमेल, ली ए. रोज़ेमा, कैस्लाव ब्रुकनर, और फिलिप वाल्थर। "क्वांटम गेट्स के आदेशों का प्रायोगिक सुपरपोजिशन"। नेचर कम्युनिकेशंस 6 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms8913

[8] गिउलिया रुबिनो, ली ए. रोज़ेमा, डेनियल एब्लर, हेलर क्रिस्टजानसन, सिना सालेक, फिलिप एलार्ड गुएरिन, एलेस्टेयर ए. एबॉट, सिरिल ब्रैन्सियार्ड, कैस्लाव ब्रुकनर, गिउलिओ चिरिबेला और फिलिप वाल्थर। "सुपरपोज़िंग प्रक्षेप पथ द्वारा प्रायोगिक क्वांटम संचार संवर्द्धन"। शारीरिक समीक्षा अनुसंधान 3 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.013093

[9] लोरेंजो एम. प्रोकोपियो, फ्रांसिस्को डेलगाडो, मार्को एनरिकेज़, नादिया बेलाबास, और जुआन एरियल लेवेन्सन। "अनिश्चित कारण-क्रम परिदृश्य में एन चैनलों के क्वांटम सुसंगत नियंत्रण के माध्यम से संचार वृद्धि"। एन्ट्रॉपी 21 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.3390 / e21101012

[10] लोरेंजो एम. प्रोकोपियो, फ्रांसिस्को डेलगाडो, मार्को एनरिकेज़, नादिया बेलाबास, और जुआन एरियल लेवेन्सन। "कारण आदेशों के सुपरपोजिशन में तीन शोर चैनलों के माध्यम से शास्त्रीय जानकारी भेजना"। शारीरिक समीक्षा ए 101 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.012346

[11] गिउलिओ चिरिबेला और हेलर क्रिस्टजानसन। "क्वांटम शैनन सिद्धांत प्रक्षेपवक्र के सुपरपोजिशन के साथ"। रॉयल सोसाइटी ए की कार्यवाही: गणितीय, भौतिक और इंजीनियरिंग विज्ञान 475 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2018.0903

[12] गिउलिओ चिरिबेला, माणिक बनिक, समे शंकर भट्टाचार्य, तमल गुहा, मीर अलीमुद्दीन, अरूप रॉय, सुतापा साहा, सृष्टि अग्रवाल और गुरुप्रसाद कर। "अनिश्चित कारण क्रम शून्य क्षमता चैनलों के साथ सही क्वांटम संचार को सक्षम बनाता है"। न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स 23 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​abe7a0

[13] गिउलिओ चिरिबेला, मैट विल्सन, और एचएफ चाऊ। "चक्रीय आदेशों के सुपरपोजिशन में पूरी तरह से विध्रुवण चैनलों के माध्यम से क्वांटम और शास्त्रीय डेटा ट्रांसमिशन"। भौतिक समीक्षा पत्र 127 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.190502

[14] एसके साजिम, मिशाल सेडलाक, क्रतवीर सिंह, और अरुण कुमार पति। "एन पूरी तरह से विध्रुवण चैनलों के लिए अनिश्चित कारण क्रम के साथ शास्त्रीय संचार"। शारीरिक समीक्षा ए 103 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.062610

[15] एन. गिसिन, एन. लिंडेन, एस. मस्सार, और एस. पोपेस्कु। "क्वांटम संचार के लिए त्रुटि निस्पंदन और उलझाव शुद्धि"। भौतिक समीक्षा ए - परमाणु, आणविक और ऑप्टिकल भौतिकी 72 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.012338

[16] डेनियल केएल ओय. "क्वांटम चैनलों का हस्तक्षेप"। भौतिक समीक्षा पत्र 91 (2003)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.067902

[17] एलिस्टेयर ए. एबॉट, जूलियन वेक्स, डोमिनिक हॉर्समैन, मेहदी म्हल्ला, और सिरिल ब्रैन्सियार्ड। "क्वांटम चैनलों के सुसंगत नियंत्रण के माध्यम से संचार"। क्वांटम 4 (2020)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​Q-2020-09-24-333

[18] फिलिप एलार्ड गुएरिन, गिउलिया रुबिनो, और कैस्लाव ब्रुकनर। "क्वांटम-नियंत्रित शोर के माध्यम से संचार"। शारीरिक समीक्षा ए 99 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.062317

[19] फ्रांसेस्को मस्सा, अमीर मोकानाकी, एमिन बाउमेलर, फ्लेवियो डेल सैंटो, जोशुआ ए. केटलवेल, बोरिवोजे डाकिक और फिलिप वाल्थर। "एक फोटॉन के साथ प्रायोगिक दोतरफा संचार"। उन्नत क्वांटम टेक्नोलॉजीज 2 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.201900050

[20] फ्लेवियो डेल सैंटो और बोरिवोजे डाकिक। "एकल क्वांटम कण के साथ दोतरफा संचार"। भौतिक समीक्षा पत्र 120, 1-5 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.060503

[21] माटेउस अराउजो, एड्रियन फीक्स, फैबियो कोस्टा, और कैस्लाव ब्रुकनर। "क्वांटम सर्किट अज्ञात संचालन को नियंत्रित नहीं कर सकते"। न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स 16 (2014)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​9/​093026

[22] तेइको हेइनोसारी और ताकायुकी मियाडेरा। "क्वांटम चैनलों की असंगति"। जर्नल ऑफ फिजिक्स ए: गणितीय और सैद्धांतिक 50 (2017)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​aa5f6b

[23] क्रिस्टियानो डुआर्टे, लोरेंजो कैटानी, और राफेल सी. ड्रमोंड। "क्वांटम चैनलों की संगतता और विभाज्यता से संबंधित"। सैद्धांतिक भौतिकी के अंतर्राष्ट्रीय जर्नल 61 (2022)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / s10773-022-05165-z

[24] जॉन वॉटरस. "क्वांटम सूचना का सिद्धांत"। अध्याय 8. कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस। (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1017 / १.१३,९४,२०८

द्वारा उद्धृत

[1] माइकल एंटेसबर्गर, मार्को टुलियो क्विंटिनो, फिलिप वाल्थर, और ली ए. रोज़ेमा, "निष्क्रिय-स्थिर क्वांटम स्विच की उच्च-क्रम प्रक्रिया मैट्रिक्स टोमोग्राफी", arXiv: 2305.19386, (2023).

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समय टिकट: सितम्बर 26, 2023