Apa penerapan pengkodean jaringan kuantum?

9

Seperti judulnya, saya ingin tahu apa penerapan kode jaringan kuantum, selain konstruksi pasangan EPR antara pasangan 'Pengguna-Target' yang jauh.

Dapatkah pengkodean jaringan kuantum digunakan untuk perhitungan?

entanglement superdense-coding Ivanovitch
sumber
Apakah Anda memiliki tautan ke makalah yang menjelaskan apa itu pengkodean jaringan kuantum?
Craig Gidney
@CraigGidney Saya tidak dapat menemukan kertas pedagogis tetapi di sini Anda memiliki: tautan tautan
Ivanovitch
Makalah-makalah itu berbicara tentang jaringan kuantum, tetapi mereka tidak mendefinisikan "pengkodean jaringan kuantum". Apakah Anda hanya bertanya apa manfaat internet kuantum?
Craig Gidney
@CraigGidney Saya belum membacanya, tetapi ini terlihat relevan.
Sanchayan Dutta
@ Biru Oh, begitu, mengacu pada protokol kompleks untuk mengirim data ke banyak pihak di bawah kendala jaringan yang memaksa Anda untuk melakukan hal-hal seperti xor pesan bersama melalui beberapa tautan untuk memaksimalkan throughput.
Craig Gidney

Jawaban:

5

Pengkodean jaringan - baik pengkodean jaringan klasik, dan pengkodean jaringan kuantum - adalah suatu pendekatan untuk mendistribusikan informasi dengan melakukan operasi sederhana pada node dalam suatu jaringan, bekerja pada sinyal input dan mentransmisikan output ke node lain. Dengan kata lain, pengkodean jaringan adalah pendekatan untuk mendistribusikan informasi menggunakan jaringan komunikasi jika kita memperlakukannya sebagai rangkaian logis, meskipun di mana 'gerbang' yang dilakukan pada setiap node mungkin sedikit lebih kuat daripada hanya DAN, ATAU, CNOT , atau sejenisnya.

Pada prinsipnya, kita dapat menggunakan pengaturan pengkodean jaringan untuk melakukan perhitungan non-sepele dengan pilihan operasi (gerbang) yang sesuai di node. Pengkodean jaringan biasanya tidak memungkinkan kebebasan untuk juga memilih struktur jaringan itu sendiri ( yaitu topologi rangkaian), karena ini biasanya diberikan sebagai parameter input untuk masalah pengkodean jaringan yang diberikan. Tetapi masih akan ada beberapa jajaran perhitungan yang dapat diterima oleh suatu jaringan, tidak semuanya hanya berfungsi untuk mendistribusikan informasi.

Dalam kasus khusus pengkodean jaringan kuantum, perincian bahwa hal-hal harus dikerjakan dengan cara yang terdistribusi (dan mungkin koheren) memang menambah kerutan pada bagaimana Anda dapat mengatur untuk menyelesaikan sesuatu. Namun, jika kita mengizinkan komunikasi klasik antara node dalam jaringan juga - baik memungkinkan pesan klasik untuk bergerak maju dan mundur dalam jaringan pengkodean atau dengan cara semua-untuk-semua - maka Anda dapat melakukan pengkodean jaringan kuantum yang koheren untuk k -pasangan masalah [1] atau masalah pengkodean jaringan sewenang-wenang [2] masing-masing, asalkan protokol jaringan klasik ada untuk masalah yang sama di jaringan yang sama: dan selanjutnya, cara ini dilakukan dapat dilihat pada dasarnya menjadi Pengukuran Berdasarkan Kuantum Komputasi(MBQC), seperti yang ditunjukkan oleh Martin Roeteller dan saya [3] . Sebaliknya, cukup jelas bahwa untuk setiap prosedur MBQC, ada topologi jaringan pengkodean yang sesuai yang memungkinkan prosedur tersebut direalisasikan.

Oleh karena itu, sementara rinciannya sedikit lebih pemilih daripada dalam kasus klasik, pengkodean jaringan kuantum dapat dilihat sebagai pengaturan untuk melakukan perhitungan universal, khususnya melalui MBQC, setidaknya selama komunikasi klasik tambahan diizinkan (dengan sedikit lebih sedikit kendala daripada komunikasi kuantum).

[1] Membangun Skema Pengkodean Jaringan Kuantum dari Protokol Nonlinier Klasik . Kobayashi et al. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Skema Umum untuk Pengkodean Jaringan Quantum Sempurna dengan Komunikasi Klasik Gratis . Kobayashi et al. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Pengkodean jaringan linear kuantum sebagai komputasi kuantum satu arah. de Beaudrap & Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]

Niel de Beaudrap
sumber
Terima kasih atas jawabannya, Niel. Hanya satu hal: ketika menghubungkan makalah, jika waktu mengizinkan, tambahkan saja judul makalah bersama dengan penulis utama dan tanggal publikasi, sehingga nanti ketika kertas menggunakan mesin pencari untuk mencari diskusi terkait dengan makalah itu mereka akan melihat situs kami. Itu juga akan sangat membantu jika seseorang menggunakan pencarian asli situs. Juga, sepertinya salah satu makalah yang Anda referensikan ditulis bersama oleh Anda. Akan lebih baik jika Anda menambahkan "pengungkapan" tentang itu, dalam jawaban itu sendiri. :)
Sanchayan Dutta
@Blue: saat Anda bertanya dengan baik, saya mengakui kepengarangan saya. Tetapi Anda juga harus bertanya lagi kepada saya di masa depan. Kadang-kadang (idealnya sering!) Seseorang di situs ini akan mengetahui jawaban atas suatu pertanyaan karena mereka memiliki andil dalam menulis artikel yang relevan, dan saya tidak menganggap meta-data semacam itu relevan dengan kualitas jawaban. Jawaban di sini terfokus dan berkualitas tinggi - atau tidak - terlepas dari hubungan responden dengan daftar penulis referensi apa pun. Haruskah itu tidak cukup untuk menahan diri dari penyalahgunaan forum, dan untuk menulis jawaban yang baik dan terfokus untuk pertanyaan yang masuk akal?
Niel de Beaudrap
Saya benar-benar berharap Anda tidak menganggap ini masalah pribadi. Namun, umumnya dianggap sebagai aturan tidak tertulis di seluruh SE, bahwa "Anda harus mengungkapkan koneksi pribadi setiap kali Anda mereferensikan sesuatu yang terlibat dengan Anda". Lihat diskusi ini pada Fisika SE misalnya. Sekali lagi, saya ulangi, saya sangat menghargai kontribusi Anda ke situs! Jangan salah sangka.
Sanchayan Dutta
@ Blue: Saya tidak benar-benar tersinggung, dan setiap kali saya menulis sesuatu yang tentatif , saya pasti menandai hubungan saya dengan apa yang telah saya tulis. Saya juga berpikir bahwa saya memahami motivasi untuk meminta orang untuk mengidentifikasi hubungan mereka dengan karya yang dikutip ( yaitu membuatnya lebih mudah untuk mengidentifikasi dan mencegah promosi diri serampangan ). Saya tidak setuju dengan kebijakan itu, karena saya lebih suka untuk hanya mencegah konten yang tidak fokus dan di luar topik secara umum, tanpa elemen pribadi masuk ke dalam kalkulus. Tetapi jika itu adalah kebijakan yang sudah mapan di seluruh SE, saya akan mencoba untuk mematuhinya.
Niel de Beaudrap