1Departamento de Física de Sistemas Complexos, Centro Nacional SN Bose de Ciências Básicas, Bloco JD, Setor III, Salt Lake, Calcutá 700106, Índia.
2Laboratório de Informação Quantique, Universidade Livre de Bruxelas (ULB), Av. FD Roosevelt 50, 1050 Bruxelas, Bélgica
3Departamento de Ciência da Computação, Universidade de Hong Kong, Pokfulam Road, Hong Kong.
4Centro Internacional de Teoria das Tecnologias Quânticas, Universidade de Gdansk, Wita Stwosza 63, 80-308 Gdansk, Polônia.
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Sumário
Analisamos a utilidade dos canais de comunicação na ausência de qualquer correlação quântica ou clássica compartilhada entre o remetente e o receptor. Para este objetivo, propomos uma classe de jogos de comunicação entre duas partes e mostramos que os jogos não podem ser vencidos dado um canal clássico silencioso de $1$-bit do remetente ao receptor. Curiosamente, o objetivo pode ser perfeitamente alcançado se o canal for auxiliado pela aleatoriedade compartilhada clássica. Isso se assemelha a uma vantagem semelhante ao fenômeno de codificação quântica superdensa, onde o emaranhamento pré-compartilhado pode aumentar a utilidade de comunicação de uma linha de comunicação quântica perfeita. Surpreendentemente, mostramos que uma comunicação qubit sem qualquer assistência da aleatoriedade compartilhada clássica pode atingir o objetivo e, portanto, estabelecer uma nova vantagem quântica no cenário de comunicação mais simples. Na busca de uma origem mais profunda desta vantagem, mostramos que uma estratégia quântica vantajosa deve invocar interferência quântica tanto na etapa de codificação pelo remetente quanto na etapa de decodificação pelo receptor. Estudamos também a utilidade de comunicação de uma classe de sistemas de brinquedos não clássicos descritos por espaços de estados poligonais simétricos. Criamos tarefas de comunicação que não podem ser alcançadas nem com $1$-bit de comunicação clássica nem com a comunicação de um sistema poligonal, enquanto a comunicação $1$-qubit produz uma estratégia perfeita, estabelecendo vantagem quântica sobre elas. Para tanto, mostramos que as vantagens quânticas são robustas contra codificações-decodificações imperfeitas, tornando os protocolos implementáveis com tecnologias quânticas atualmente disponíveis.
Imagem em destaque: Espaço de parâmetros ($gamma_1+gamma_2+gamma_3=1$ plano) dos jogos $mathbb{H}^3(gamma_1,gamma_2,gamma_3)$. As regiões sombreadas em laranja são os jogos não físicos, pois as condições ($mathrm{h}1^prime)$ e ($mathrm{h}2^prime)$ não podem ser satisfeitas para os valores dos parâmetros escolhidos a partir daí. A região sombreada em verde (politopo) são todos jogos que podem ser vencidos com estratégias correlacionadas com $1$-bit de aleatoriedade compartilhada. Os limites do politopo verde, ou seja, $gamma_i=0~mbox{and}~2/3,~mbox{for}~iin{1,2,3}$, são os únicos jogos que podem ser vencidos com estratégias mistas clássicas.
Resumo popular
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Citado por
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[13] Subhendu B. Ghosh, Snehasish Roy Chowdhury, Tathagata Gupta, Anandamay Das Bhowmik, Sutapa Saha, Some Sankar Bhattacharya e Tamal Guha, “Inacessibilidade local de informações clássicas aleatórias: a não localidade condicional exige emaranhamento”, arXiv: 2307.08457, (2023).
[14] Chen Ding, Edwin Peter Lobo, Mir Alimuddin, Xiao-Yue Xu, Shuo Zhang, Manik Banik, Wan-Su Bao e He-Liang Huang, “Vantagem quântica: vantagem experimental de um único Qubit no armazenamento clássico de dados”, arXiv: 2403.02659, (2024).
As citações acima são de SAO / NASA ADS (última atualização com êxito 2024-04-09 13:19:26). A lista pode estar incompleta, pois nem todos os editores fornecem dados de citação adequados e completos.
Não foi possível buscar Dados citados por referência cruzada durante a última tentativa 2024-04-09 13:19:24: Não foi possível buscar os dados citados por 10.22331 / q-2024-04-09-1315 do Crossref. Isso é normal se o DOI foi registrado recentemente.
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- Fonte: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-04-09-1315/
