量子信道重复使用中的记忆效应

量子信息处理(QIP)任务可以有效地用量子动力学映射来表述,该形式体系能够为开放量子系统的演化提供恰当的数学表征。量子态传输(QST)作为核心QIP任务,旨在实现量子网络远端节点间的量子信息共享,从而支持量子密钥分发和分布式量子计算等应用。现有QST方案主要通过每次使用后重置量子通道来实现,因而形成无记忆信道。该研究探讨了量子通道被连续使用、无需执行耗时耗资源的重置操作的情形。针对具有U(1)对称性的信道,研究人员推导出第n次使用平均QST保真度的通用解析表达式,并将该理论框架应用于存在读取时序缺陷的理想QST信道。研究表明,即使相对较小的读取时序误差也会引发记忆效应,对后续QST任务产生显著负面影响。
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提交arXiv: 2025-11-07 19:00

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