加密克隆、绝对最大纠缠与量子秘密共享
不可克隆定理禁止对量子信息进行完全相同的复制,这为量子技术设置了根本性的限制。Yamaguchi 和 Kempf 最近提出的加密克隆协议表明,如果使用一次性密钥同时对量子比特进行加密,则可以产生完美的量子比特副本。他们还观察到该方案与量子秘密共享(QSS)之间存在联系。然而,加密克隆能否推广到任意维度仍是一个悬而未决的问题,且这两种方案之间的更广泛关系尚未得到正式确立。在该工作中,该团队通过将加密克隆态表述为绝对最大纠缠(AME)态,解决了这两个问题。与 Ceará 近期利用 Zadoff-Chu 序列的研究工作并行,该团队独立地基于 Weyl-Heisenberg 位移算子开发了一个适用于任意维度的互补框架,两者均可追溯到 Yamaguchi 和 Kempf 的原始量子比特构造。该团队解析计算了加密态,并证明:若输入态是均匀的,则包含两个信号-噪声量子比特对(qudit pair)的加密量子比特系统(qudit system)等价于任意维度下的五方 AME 态。随后,该团队通过证明阈值 QSS 方案能够实现加密克隆的基本目标,正式确立了与 QSS 的联系,从而将 QSS 确立为加密克隆可被置于其中的自然通用框架。

