量子香农信息理论——通信、密码与传感器的设计

香农理论的关键要点之一是为设计最高效的系统提供了指导原则,例如最小化误差并明确编码的极限。这类理论在1948年后的50年间取得重大发展,对推动现代超高速、稳定且高度可靠的信息通信系统发展起到了至关重要的作用。该理论建立在检测与估计等统计通信理论基础上,而利用量子介质传输香农信息的通信系统理论则被称为量子香农信息论,其研究始于1960年代,现已完成能与传统香农理论比肩的理论体系构建。其核心价值在于揭示:量子效应的应用应当超越现有通信性能指标——若量子效应导致性能、效率或实用性下降,即便赋予某些新功能也无实质意义。本文指出,将量子香农信息论应用于现实通信系统存在诸多局限,同时提出了实现终极目标的理论框架。最后,该研究团队以“不降低通信性能即突破香农不可实现定理的完美安全密码”及量子传感器等案例进行了例证说明。
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提交arXiv: 2025-10-09 03:03

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