量子信道容量

项目名称： 量子信道容量

项目编号： No.11375165

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨东

作者单位： 中国计量学院

项目金额： 60万元

中文摘要： 量子信道是冷原子存储量子态、光纤传递光子等信息过程的抽象模型。噪声无处不在，导致错误，错误通过纠错码纠正，不同的纠错码保护不同的信息量，容量是其中的极大值。量子信道能传递经典信息、量子信息和秘密信息。与经典信道不同，量子信道容量一般不具有可加性，也即有可能出现1+1>2的情况，两个信道一起用比分开用能传递更多信息。原因是：纠缠的存在扩大了输入的选择范围，因而能提高信息传递，甚至出现奇异的超级激发效应，两个不能传递信息的信道一起用就能传递信息，0+0>0！但由于可选范围太大，容量作为极值变得不可计算。因此一个急需解决的问题是容量的可计算上界。另外，研究在什么样的辅助资源下，可加性成立，以及可加性判据，也是一个关键。本项目研究量子信道容量，内容包括：一、可计算上界；二、超级激发；三、可加与不可加性判据；四、在什么辅助资源下可加性成立；五、潜在容量的概念。本项目对量子信息论具有重要意义。

中文关键词： 三明治式的瑞利相对熵；强反定理；潜在容量；传输模型；量子相干

英文摘要： Quantum channel is the abstract model for information processing such as quantum states stored in cold atoms、photons transmitted via optical fibre and so on. Quantum channel can be used to transmit classsical information, quantum information, and private

英文关键词： sandwiched Rényi relative entropy；strong converse theorem；potential capacity；communication model；quantum coherence