Qual é a aplicabilidade da codificação de rede quântica?


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Como o título sugere, quero saber qual é a aplicabilidade da codificação de rede quântica, além da construção de pares EPR entre pares distantes de 'Usuários-Alvos'.

A codificação de rede quântica pode ser usada para computação?


Você tem um link para um artigo descrevendo o que é codificação de rede quântica?
Craig Gidney

@CraigGidney Não consigo encontrar um trabalho pedagógico, mas aqui você tem: link link
Ivanovitch

Esses documentos estão falando sobre redes quânticas, mas não definem "codificação de rede quântica". Você está apenas perguntando para que uma internet quântica poderia ser útil?
Craig Gidney

@CraigGidney Eu não li, mas isso parece relevante.
Sanchayan Dutta 13/06

@ Blue Oh, entendo, refere-se a protocolos complexos para enviar dados a várias partes sob restrições de rede que forçam você a fazer coisas como xor as mensagens juntas através de alguns links para maximizar a taxa de transferência.
Craig Gidney

Respostas:


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A codificação de rede - codificação clássica de rede e codificação quântica de redes - é uma abordagem para distribuir informações executando operações simples nos nós de uma rede, atuando nos sinais de entrada e transmitindo as saídas para outros nós. Em outras palavras, a codificação de rede é uma abordagem para distribuir informações usando uma rede de comunicações se a tratarmos como um circuito lógico, embora os 'portões' executados em cada nó possam ser um pouco mais poderosos do que apenas AND, OR, CNOT , ou semelhante.

Em princípio, podemos usar a configuração da codificação de rede para executar cálculos não triviais por uma escolha apropriada de operações (portas) nos nós. A codificação de rede geralmente não permite a liberdade de escolher também a estrutura da rede ( isto é, a topologia do circuito), pois isso geralmente é fornecido como um parâmetro de entrada para um determinado problema de codificação de rede. Mas ainda haverá uma série de cálculos que uma determinada rede pode admitir, e nem todos servirão apenas para distribuir informações.

No caso particular da codificação de rede quântica, o detalhe de que as coisas devem ser feitas de maneira distribuída (e presumivelmente coerente) acrescenta rugas à maneira como você pode conseguir realizar as coisas. No entanto, se permitirmos a comunicação clássica entre os nós da rede também - permitindo que as mensagens clássicas se movam para frente e para trás na rede de codificação ou de uma maneira geral - você poderá executar uma codificação de rede quântica coerente para o k -para um problema [1] ou um problema arbitrário de codificação de rede [2] , respectivamente, desde que exista um protocolo de rede clássico para o mesmo problema na mesma rede: além disso, a maneira como isso é feito pode ser vista essencialmente como Quantum Baseado em Medição Computação(MBQC), como Martin Roeteller e eu mostramos [3] . Por outro lado, é bastante claro que, para qualquer procedimento MBQC, existe uma topologia de rede de codificação correspondente que permite que esse procedimento seja realizado.

Conclui-se que, embora os detalhes sejam um pouco mais exigentes do que no caso clássico, a codificação de rede quântica pode ser vista como uma configuração na qual a computação universal, especificamente via MBQC, pelo menos enquanto a comunicação clássica auxiliar for permitida (com alguma menos restrições do que na comunicação quântica).


[1] Construindo esquemas de codificação de rede quântica a partir de protocolos não-lineares clássicos . Kobayashi et al. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Esquema geral para codificação perfeita da rede quântica com comunicação clássica gratuita . Kobayashi et al. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Codificação de rede linear quântica como computação quântica unidirecional. de Beaudrap e Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]


Obrigado pela resposta, Niel. Apenas uma coisa: ao vincular artigos, se o tempo permitir, basta adicionar os títulos dos trabalhos, juntamente com os principais autores e as datas de publicação, para que, mais tarde, quando o papel use os mecanismos de pesquisa para procurar discussões relacionadas a esses artigos, eles notem nosso site. Isso também seria útil se alguém estiver usando a pesquisa nativa do site. Além disso, parece que um dos artigos que você referenciou é de sua autoria conjunta. Seria bom se você adicionar uma "divulgação" sobre isso, na própria resposta. :)
Sanchayan Dutta 13/06

@ Blue: como você pede gentilmente, eu reconheço minha autoria. Mas você também terá que me perguntar novamente no futuro. Ocasionalmente (idealmente, com frequência!), Alguém neste site saberá a resposta para uma pergunta porque ajudou a escrever o artigo relevante, e eu não considero esses metadados relevantes para a qualidade de uma resposta. Uma resposta aqui é focada e de alta qualidade - ou não - independentemente do relacionamento de um respondente com a lista de autores de quaisquer referências. Não deveria ser suficiente evitar o abuso do fórum e escrever respostas boas e focadas para perguntas razoáveis?
Niel de Beaudrap

Eu realmente espero que você não leve isso para o lado pessoal. No entanto, geralmente é considerada uma regra não escrita em todo o SE, que "você deve divulgar conexões pessoais sempre que fizer referência a algo com o qual está envolvido". Veja esta discussão no Physics SE, por exemplo. Mais uma vez, repito, agradeço muito suas contribuições para o site! Não me interpretem mal.
Sanchayan Dutta

@Blue: Eu realmente não levo para o lado pessoal, e sempre que escrevo algo que seja provisório , certamente sinalizo meu relacionamento com o que escrevi. Também acho que entendo a motivação de pedir às pessoas que identifiquem seu relacionamento com o trabalho citado ( isto é, facilitando a identificação e o desencorajamento da autopromoção gratuita ). Não concordo com essa política, pois prefiro simplesmente desencorajar o conteúdo fora de foco e fora do tópico em geral, sem que o elemento pessoal entre no cálculo. Mas se for uma política bem estabelecida em todo o SE, tentarei aderir a ela.
Niel de Beaudrap
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