Какова применимость квантового сетевого кодирования?

9

Как следует из названия, я хочу знать, какова применимость квантового сетевого кодирования, помимо построения пары EPR между удаленными парами «Users-Targets».

Может ли квантовое сетевое кодирование использоваться для вычислений?

Иваныч
источник
У вас есть ссылка на статью, описывающую, что такое квантовое сетевое кодирование?
Крейг Гидни
@CraigGidney Я не могу найти педагогический документ, но вот у вас есть: ссылка ссылка
Иванович
Эти документы говорят о квантовых сетях, но они не определяют «квантовое сетевое кодирование». Вы просто спрашиваете, для чего может быть полезен квантовый интернет?
Крейг Гидни
@CraigGidney Я не читал, но это выглядит актуально.
Санчайан Датта
@Blue О, я вижу, это относится к сложным протоколам для отправки данных нескольким сторонам при сетевых ограничениях, которые заставляют вас делать такие вещи, как пересылка сообщений вместе по некоторым ссылкам, чтобы максимизировать пропускную способность.
Крейг Гидни

Ответы:

5

Сетевое кодирование - как классическое сетевое кодирование, так и квантовое сетевое кодирование - представляет собой подход к распределению информации путем выполнения простых операций в узлах сети, воздействия на входные сигналы и передачи выходов на другие узлы. Иными словами, сетевое кодирование - это подход к распространению информации с использованием сети связи, если мы будем рассматривать его как логическую схему, хотя «ворота», выполняемые на каждом узле, могут быть немного более мощными, чем просто AND, OR, CNOT. , или т.п.

В принципе, мы можем использовать настройку сетевого кодирования для выполнения нетривиальных вычислений путем соответствующего выбора операций (шлюзов) в узлах. Сетевое кодирование обычно не дает свободы выбора структуры самой сети ( то есть топологии схемы), поскольку это обычно задается в качестве входного параметра для данной проблемы сетевого кодирования. Но все еще будет некоторый диапазон вычислений, которые может допустить данная сеть, не все из которых будут служить просто для распространения информации.

В конкретном случае квантового сетевого кодирования детали того, что все должно быть выполнено распределенным (и, по-видимому, согласованным) образом, действительно добавляют складок тому, как вам удается справляться с задачами. Однако, если мы разрешаем и классическую связь между узлами в сети - либо позволяем классическим сообщениям перемещаться как вперед, так и назад в пределах сети кодирования, так и всем способом - тогда вы можете выполнить когерентное квантовое сетевое кодирование для k. -пара задачи [1] или произвольная проблема сетевого кодирования [2] соответственно, при условии, что классический классический протокол существует для той же проблемы в той же сети: и, кроме того, способ, которым это сделано, может рассматриваться как основанный на измерениях. вычисление(MBQC), как показали мы с Мартином Ретеллером [3] . И наоборот, достаточно ясно, что для любой процедуры MBQC существует соответствующая топология сети кодирования, которая позволяет реализовать эту процедуру.

Отсюда следует, что, хотя детали немного более разборчивы, чем в классическом случае, квантовое сетевое кодирование можно рассматривать как настройку, в которой можно выполнять универсальные вычисления, особенно через MBQC, по крайней мере, до тех пор, пока разрешена вспомогательная классическая связь (с некоторым меньше ограничений, чем на квантовой связи).


[1] Построение схем квантового сетевого кодирования из классических нелинейных протоколов . Кобаяши и соавт. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Общая схема идеального квантового сетевого кодирования со свободной классической связью . Кобаяши и соавт. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Квантовое линейное сетевое кодирование как односторонние квантовые вычисления. De Beaudrap & Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]

Ниль де Бодрап
источник
Спасибо за ответ, Ниль. Только одно: при связывании статей, если позволяет время, просто добавьте названия статей вместе с основными авторами и датами публикации, чтобы позже, когда статья использовала поисковые системы для поиска дискуссий, связанных с этими статьями, они заметили наш сайт. Это также было бы полезно, если кто-то использует поиск по сайту. Кроме того, кажется, что одна из статей, на которые вы ссылаетесь, является соавтором вами. Было бы хорошо, если бы вы добавили «раскрытие» относительно этого в самом ответе. :)
Санчайан Датта
@Blue: как вы хорошо спросите, я подтверждаю свое авторство. Но вам также придется спросить меня снова в будущем. Иногда (в идеале часто!) Кто-то на этом сайте узнает ответ на вопрос, потому что он приложил руку к написанию соответствующей статьи, и я не считаю такие метаданные важными для качества ответа. Ответ здесь является сфокусированным и качественным - или нет - независимо от отношения респондента к списку авторов любых ссылок. Разве этого недостаточно, чтобы воздерживаться от злоупотреблений на форуме и писать хорошие, целенаправленные ответы на разумные вопросы?
Ниль де Бодрап,
Я действительно надеюсь, что вы не принимаете это на свой счет. Тем не менее, во всем SE, как правило, считается неписаным правилом, что «вы должны раскрывать личные связи всякий раз, когда ссылаетесь на то, с чем связаны». Посмотрите это обсуждение по физике SE, например. Еще раз повторюсь, я очень ценю ваш вклад на сайт! Не пойми меня неправильно.
Санчайан Датта
@Blue: Я на самом деле не воспринимаю это лично, и всякий раз, когда я пишу что-то предварительное , я, безусловно, отмечаю свои отношения с тем, что я написал. Я также думаю, что понимаю мотивацию для того, чтобы просить людей идентифицировать свои отношения с цитируемой работой ( т. Е. Облегчать идентификацию и препятствовать безвозмездной саморекламе). Я не согласен с этой политикой, поскольку я предпочел бы просто не поощрять несфокусированный и не по теме контент в целом, без учета личного элемента, входящего в исчисление. Но если это общепринятая политика в SE, я постараюсь придерживаться ее.
Ниль де Бодрап,