Quantum communication through devices with indefinite input-output direction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Certain quantum devices, such as half-wave plates and quarter-wave plates in quantum optics, are bidirectional, meaning that the roles of their input and output ports can be exchanged. Bidirectional devices can be used in a forward mode and a backward mode, corresponding to two opposite choices of the input-output direction. They can also be used in a coherent superposition of the forward and backward modes, giving rise to new operations with indefinite input-output direction. In this work we explore the potential of input-output indefiniteness for the transfer of classical and quantum information through noisy channels. We first formulate a model of communication from a sender to a receiver via a noisy channel used in indefinite input-output direction. Then, we show that indefiniteness of the input-output direction yields advantages over standard communication protocols in which the given noisy channel is used in a fixed input-output direction. These advantages range from a general reduction of noise in bidirectional processes, to heralded noiseless transmission of quantum states, and, in some special cases, to a complete noise removal. The noise reduction due to input-output indefiniteness can be experimentally demonstrated with current photonic technologies, providing a way to investigate the operational consequences of exotic scenarios characterised by coherent quantum superpositions of forward-time and backward-time processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».