49、量子纠缠辅助经典通信：原理、容量与实例分析

量子纠缠辅助经典通信：原理、容量与实例分析

1. 纠缠辅助经典通信的基本原理与可达速率

在量子通信领域，纠缠辅助经典通信是一个重要的研究方向。通过量子纠缠，我们可以实现更高效的经典信息传输。首先，定义了最大错误概率 (p_{e}^ )：
[
p_{e}^ \equiv \max_{m} \text{Tr} \left[ (I - \Lambda_{m}^{B’nBn}) U_{Bn}^{T}(s(m))\rho_{B’nBn}U_{Bn}^{ }(s(m)) \right]
]
并且有不等式：
[
p_{e}^ \leq 4 \left( 2\varepsilon + 2\sqrt{2\varepsilon} \right) + 16 \cdot 2^{-n[I(B’;B) {\rho}-\eta(n,\delta)-2c\delta]} |M|
]
我们可以选择消息集的大小为 (|M| = 2^{n[I(B’;B)-\eta(n,\delta)-3c\delta]})，这样通信速率为：
[
\frac{1}{n} \log |M| = I(B’; B) - \eta(n, \delta) - 3c\delta
]
同时，最大错误概率的上界变为：
[
p {e}^* \leq 4 \left( 2\varepsilon + 2\sqrt{2\varepsilon} \right) + 16 \cdot 2^{-nc\delta}
]
当 (n) 足够大且 (\delta) 足够小时，我们可以使 (