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Algorithms

超密编码(Superdense Coding)

一种只需物理传输一个量子比特就能发送两个经典信息比特的协议,它利用预先共享的纠缠对把信道的经典容量提高一倍。

从某种意义上说,超密编码正是量子隐形传态的镜像:隐形传态用两个经典比特加纠缠来传送一个量子比特的状态,而超密编码则用一个量子比特加纠缠来传送两个经典比特。发送方和接收方一开始就共享一对贝尔对。为了发送四种可能双比特消息中的一种,发送方在自己那一半纠缠对上应用四种门(恒等、X、Z 或 XZ)之一,然后把这一个量子比特物理发送给接收方。接收方此时手中已经持有原始纠缠对的两半,进行一次贝尔基测量,就能确定性地揭示出究竟应用了四种门中的哪一种,也就知道发送的是哪一条双比特消息。和隐形传态一样,如果把最初分发这对纠缠对的成本计算在内,超密编码也不会超出经典信道的容量,同样也不允许超光速信号传递。它今天的实际意义主要在于作为教学示例,以及作为量子网络协议设计中的一个基本构件,而不是一种已经部署的通信技术。