量子纠缠将不经意更新带宽减半

该团队考虑在有限域 \(\mathbb{F}_q\) 上、每节点存储量为 \(\alpha\) 个符号的 \((n,k)\) MDS 编码分布式存储系统。针对遗忘更新问题(即单个消息符号发生变化,且辅助节点与陈旧节点均不知晓是哪个符号变化),经典下界为 \(\alpha k \log_2 q\) 比特。该团队证明,当 \(k\) 个被联系的辅助节点共享先验量子纠缠时,更新带宽等价于 \(\lceil \alpha/2 \rceil \cdot k \log_2 q\) 比特,即实现接近两倍的缩减。对于 \(\alpha = 2\),一个 \([[k, k-2]]_q\) CSS 码可实现带宽 \(k \log_2 q\),每个辅助节点仅需一个量子比特。对于一般的 \(\alpha\),一个 \([[\lceil \alpha/2 \rceil k, \lceil \alpha/2 \rceil k - \alpha]]_q\) CSS 码可实现该界,每个辅助节点需 \(\lceil \alpha/2 \rceil\) 个量子比特。匹配的逆界基于超密编码界:陈旧节点持有所有传输的量子比特,因而也持有纠缠伙伴,因此每个辅助节点的信道在维度 \(D\) 下最多支持 \(D^2\) 个可区分信号。该结果对任意 \((n,k)\) 配对在素数 \(q\) 足够大时均成立。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-19 01:42

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