У чому полягає застосовність квантового кодування мережі?

Як випливає з назви, я хочу знати, чим застосовано квантове мережеве кодування, окрім побудови пари EPR між віддаленими парами «Користувачі-Цілі».

Чи може бути використане квантове мережеве кодування для обчислення?

entanglement superdense-coding

— Іванович
джерело

Чи є у вас посилання на документ, що описує, що таке кодування квантової мережі?

— Крейг Гідні

@CraigGidney Я не можу знайти педагогічний документ, але ось у вас: посилання на посилання

— Іванович

Ці документи говорять про квантові мережі, але вони не визначають "квантове мережеве кодування". Ви просто запитуєте, для чого може бути корисний квантовий Інтернет?

— Крейг Гідні

@CraigGidney Я не читав цього, але це виглядає актуально.

— Санчаян Дутта

@Blue О, я бачу, це стосується складних протоколів для надсилання даних декільком сторонам при мережевих обмеженнях, які змушують вас робити такі речі, як xor повідомлень разом над деякими посиланнями, щоб максимізувати пропускну здатність.

— Крейг Гідні

Мережеве кодування - як класичне мережеве, так і квантове мережеве кодування - це підхід до розповсюдження інформації шляхом виконання простих операцій на вузлах мережі, діючи на вхідні сигнали та передаючи виходи на інші вузли. Інакше кажучи, мережеве кодування - це підхід до розповсюдження інформації за допомогою комунікаційної мережі, якщо ми трактуємо її як логічну ланцюг, хоча там, де "ворота", що виконуються на кожному вузлі, можуть бути трохи потужнішими, ніж просто ІЛІ АБО, ЧПУ тощо.

В принципі, ми можемо використовувати налаштування мережевого кодування для виконання нетривіальних обчислень за допомогою відповідного вибору операцій (воріт) на вузлах. Мережеве кодування зазвичай не дозволяє свободі також вибирати структуру самої мережі ( тобто топологію схеми), оскільки це, як правило, задається як вхідний параметр заданої проблеми кодування мережі. Але все ж буде деякий спектр обчислень, які може визнати дана мережа, не всі з яких служать лише для поширення інформації.

У конкретному випадку кодування квантової мережі, деталізація того, що потрібно робити розподіленим (і, мабуть, узгодженим) способом, додає зморшок у тому, як можна впоратися з виконанням справ. Однак якщо ми дозволяємо також класичну комунікацію між вузлами в мережі - або дозволяючи класичним повідомленням рухатись як вперед, так і назад всередині мережі кодування, або всебічно, - тоді можна виконати когерентне квантове мережеве кодування для k -проблема -пари [1] або довільна проблема кодування мережі [2] відповідно, за умови, що класичний мережевий протокол існує для тієї ж проблеми в одній і тій же мережі: і, крім того, спосіб, який це робиться, може розглядатися по суті як квантовий на основі вимірювання Обчислення(MBQC), як ми показали Мартін Ротеллер [3] . І навпаки, досить ясно, що для будь-якої процедури MBQC існує відповідна топологія кодування мережі, яка дозволяє реалізувати цю процедуру.

Звідси випливає, що, хоча деталі трохи прискіпливіші, ніж у класичному випадку, квантове мережеве кодування може розглядатися як установка, в якій робити універсальні обчислення, зокрема через MBQC, принаймні до тих пір, поки дозволяється допоміжна класична комунікація (з деякою мірою менше обмежень, ніж щодо квантової комунікації).

[1] Побудова квантових схем мережевого кодування з класичних нелінійних протоколів . Kobayashi та ін. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Загальна схема ідеального квантового кодування мережі з вільним класичним зв’язком . Kobayashi та ін. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Квантове лінійне кодування мереж як одностороннє квантове обчислення. de Beaudrap & Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]

— Ніль де Бодорап
джерело

Дякую за відповідь, Ніл. Лише одне: коли пов'язує документи, якщо дозволяє час, просто додайте заголовки публікацій разом з основними авторами та датами публікації, щоб згодом, коли папір використовував пошукові системи для пошуку дискусій, пов’язаних із цими паперами, вони помітять наш сайт. Це також було б корисно, якщо хтось використовує власний пошук на сайті. Крім того, здається, що один із робіт, на які ви посилаєтесь, є вами співавтором. Було б добре, якщо ви додасте "розкриття" щодо цього у самій відповіді. :)

— Санчаян Дутта

@Blue: як ви добре запитаєте, я визнаю своє авторство. Але в майбутньому вам доведеться ще раз запитати мене. При нагоді (в ідеалі часто!) Хтось на цьому веб-сайті дізнається відповідь на запитання, тому що вони доклали руку до написання відповідної статті, і я не вважаю такі метадані, що стосуються якості відповіді. Відповідь тут орієнтована та високоякісна - чи ні - незалежно від зв’язку респондента зі списком автора будь-яких посилань. Чи не повинно бути достатньо утриматися від зловживань на форумі та написати гарні, цілеспрямовані відповіді на розумні запитання?

— Ніль де Бодорап

Я дуже сподіваюся, що ти не сприймаєш це особисто. Однак, як правило, в усьому SE вважається неписаним правилом, що "ви повинні розкривати особисті зв'язки, коли ви посилаєтесь на щось, з чим ви пов'язані". Дивіться, наприклад, цю дискусію щодо фізики SE. Ще раз повторюю, дуже вдячний за ваш внесок на сайт! Не зрозумій мене неправильно.

— Санчаян Дутта

@Blue: Я насправді не сприймаю це особисто, і коли я пишу щось орієнтовне , я, безумовно, відзначаю своє відношення до того, що написав. Я також думаю, що я розумію мотивацію просити людей визначити їхній зв’язок із цитованою роботою ( тобто полегшити ідентифікацію та відмовити від безоплатної самореклами). Я не погоджуюся з цією політикою, тому що я вважаю за краще просто відмовляти від зосередженого та поза тематичного контенту, без того, щоб особистий елемент входив у підрахунок. Але якщо це добре налагоджена політика в СЕ, я спробую її дотримуватися.

— Ніль де Бодорап