量子信道零错容量的理论及其应用

项目名称： 量子信道零错容量的理论及其应用

项目编号： No.61179030

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 段润尧

作者单位： 清华大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 1956年信息论之父Shannon引入零错容量的概念用于刻画有噪信道精确传递信息的能力。自此之后，有关这一容量及相关问题的研究已经发展成为了一个规模宏大的领域：零错信息论。将这些结论推广到量子信道的情形对于构建高可信量子通讯网络，并进一步发掘量子信息处理的潜力都起着至关重要的作用。尽管已经获得一些有趣的结果，系统的量子推广还依然缺乏，这主要由于量子信道和量子纠缠的复杂数学结构。本项目将系统地应用代数几何、量子纠缠理论、以及组合优化等学科中的强有力数学工具建立一个完整的量子零错信息论的理论框架。重点解决如下问题：一 获得量子信道精确传递信息能力的有效刻画；二 准确揭示诸如共享纠缠和经典反馈等辅助物理资源在量子精确通信中所扮演的角色；三 深入探讨量子零错容量的各种推广和应用。这些问题的解决将极大扩充现有量子信息论以及相关交叉学科的知识，并有望在实际量子通信中发挥指导作用。

中文关键词： 量子零错信息论；量子零错容量；非交换图；量子Lová数；量子非超光速关联

英文摘要：

英文关键词： quantum zero-error information theory；quantum zero-error capacity；non-commutative graph；quantum Lová number；quantum no-signalling correlations