利用量子纠缠辅助,在具有因果信道状态信息发射端(CSIT)的经典多址接入信道中,解锁香农容量的指数级、无界鲁棒增益
已知量子纠缠辅助能够提升经典通信网络的香农容量,但迄今为止观察到的最大增益相当有限(小于6%),这引发了一个问题:是否可能实现巨大的容量增益?该研究表明,在发射端具备因果信道状态信息的条件下,对于某些固定大小(二进制)输入、输出和状态的经典多用户多址接入信道,量子纠缠辅助能够提供随用户数K呈指数增长的乘法容量优势。同样,在发射端具备因果信道状态信息的条件下,量子纠缠辅助能够提供随状态字母表大小增长而无界的乘法容量优势,而用户数(K=3)以及输入和输出字母表(二进制)保持不变。即使只有少量用户和小字母表大小,也能发现显著的乘法容量增益,例如,在二进制输入、输出和状态下,当K=5和K=7时,观察到容量分别提升超过21倍和88倍。这些增益具有鲁棒性,即使量子资源存在噪声,例如,即使每个纠缠量子比特以约30%的概率独立完全退极化,量子纠缠辅助仍能提供随K指数增长的容量优势。这些增益仅基于向发射端提供的量子纠缠辅助。

