在位置不确定性下实现量子增强零误差通信与存储
置换信道模拟了物理载体的位置身份部分或完全丢失的通信与存储场景,使得传输信息仅在未知重排下可访问。该研究证明,量子力学可显著提升此类信道中的零错误通信能力。对于\(n\)个\(d\)能级系统的循环重排,在缺乏位置元数据时,经典零错误消息数渐近为\(d^n/n\),而量子协议可完全恢复恒等信道值\(d^n\)。辅助量子比特协议进一步将该数值提升至\(d^{2n}/n\),实现位置不确定下的密集编码。该团队还分析了二面体置换信道,并推导出广义波利亚型公式,用于计算一大类置换群中可区分消息的数量。最后,对于对应信息载体完全打乱情况的对称群\(S_n\),经典方案中可区分消息数渐近为\(n^{d-1}\),量子协议为\(n^{d(d+1)/2-1}\),辅助量子比特场景则为\(n^{d^2-1}\)。该研究结果确立了位置不确定条件下通信与存储的量子优势基础。

