通信受限下的分布式量子属性测试
该研究团队提出了一种通信约束下的分布式量子推断框架。在该模型中,m个分布式节点各自接收一份未知的d维量子态ρ的副本,随后通过受限的单向通信信道与中央节点进行通信,旨在推断ρ的某些特性。该框架通过引入量子通信和共享纠缠等量子资源,拓展了Acharya、Canonne和Tyagi在COLT2019会议上提出的经典分布式推断框架。在此设置下,研究人员聚焦于量子态认证这一基础问题:在给定某个态σ的完整描述时,判断ρ=σ或‖ρ−σ‖1≥ϵ是否成立。特别地,团队重点研究了分布式节点与中央节点间量子通信受限的情况。研究结果表明:当每个通信信道仅能传输nq≤logd量子比特时,若所有节点可使用公共随机源,则分布式态认证的样本复杂度为(d22nqϵ2)。此外,在假设分布式节点所用信道具有混合性保持特性的前提下,研究人员证明了匹配的下界。通过在与上述相同假设条件下证明私密随机源设定中Ω(d34nqϵ2)的下界,团队进一步证实共享随机源是实现上述复杂度的必要条件。下界证明采用了最新提出的量子版Ingster-Suslina方法,并推广了经典设定中的论证方式。该工作首次刻画了受限量子通信条件下的分布式量子态认证特征,并为通信约束下的分布式量子推断建立了通用框架。
量科快讯
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