بررسی پروتکل کدگذاری چگال در حضور نویز

اصل تئوری اطلاعات کوانتومی بر مبنای مخابرات کوانتومی است. یکی از ویژگی های مخابرات کوانتومی، درهمتنیدگی میباشد که باعث می شود بتوان ظرفیت انتقال اطلاعات را افزایش داد. یکی از اولین روشهایی که برای استفاده از خاصیت در همتنیدگی برای افزیش نرخ انتقال اطلاعات بکار گرفته شده است، پروتکل کدگذاری چگال میباشد که در آن توسط یک واحد اطلاع کوانتومی که به آن کیوبیت گفته میشود، دو واحد اطلاع کلاسیک یا همان بیت ارسال میشود. اگر چه مطالعات زیادی در مورد کدگذاری چگال انجام شده است ولی در همه آنها اثر نویز که جزء اجتناب ناپذیر سیستمهای مخابراتی میباشد درنطر گرفته نشده است. لذا در این پژوهش به بررسی پروتکل کدگذاری چگال مخابرات کوانتومی روی دو کانال انتقال نویزدار پاولی وdepolarizing در فضای هیلبرت با بعد دلخواه پرداخته میشود. این بررسی برای سه سناریوی مختلف مربوط به کدگذاری چگال انجام شده است. در هر سه سناریو نویز به دو صورت، یکی روی کانال انتقال بین فرستنده و گیرنده و دیگری روی کانال توزیع حالت اولیه درهمتنیده بین فرستنده و گیرنده،لحاظ شده است. نتایج بدست آمده از شبیهسازی ها نشان میدهد که چنانچه مقدار نویز از یک مقدار آستانه مشخص بیشتر باشداستفاده از پروتکل کدگذاری چگال به صرفه نیست. به عبارتی دیگر، چنانچه نویز از این مقدار آستانه بیشتر باشد، ظرفیت پروتکل کدگذاری چگال از ماکزیمم ظرفیت یک مخابره کلاسیک کمتر خواهد بود.