量子加密克隆中qudit信息子集的分类

加密克隆提供了一种在量子存储中引入冗余度的手段,同时遵守不可克隆定理:将未知态编码到多个信号-噪声对中,只有授权子集才能恢复原始信息。然而,对于非授权子集的信息泄露特性,特别是针对高维系统(qudit)的情况,此前尚未得到探索。在本工作中,我们系统性地分类了qudit加密克隆协议中存储寄存器的信息性子集。我们重点关注大小为$n$且每个信号-噪声对中恰好包含一个qudit的非授权子集。研究表明,信息泄露是否存在由一组同余方程的解集决定,其系数依赖于维度$d$以及子集中信号与噪声qudit的数量。当且仅当该同余方程组仅存在平凡解时,约化态完全无信息;否则,约化态将通过特定的广义泡利算子保留对输入态的残余依赖。我们显式给出了低维示例($n=1,2,3$),并以最大公约数条件的形式表达了完整分类。我们的结果将基于奇偶性分类(已知适用于qubit,$d=2$)推广到任意有限维度,揭示了加密克隆中依赖于维度的保密边界。
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提交arXiv: 2026-05-12 07:04

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