Ressourcen für Quantenkommunikation

Ein wichtiger Baustein für eine zukünftige technologische Nutzung von Quan-
tensystemen zur Informationsübertragung ist eine mathematisch entwickelte
und operational aussagekräftige Quanteninformationstheorie. Wie schon im
Falle klassischer Information zeigt sich auch hier eine asymptotische Theorie im
Sinne von Shannon als geeigneter Rahmen. Fokus der Forschungsarbeit ist vor
allem ein quantitatives Verständnis der Rolle verschiedener Kommunikationsre-
ssourcen klassischer und quantentheoretischer Natur sowie deren wechselseitige
Beziehungen untereinander. Dies geschieht durch Betrachtung geeigneter Kom-
munikationszenarien sowie Protokollen (z.B. Quanten-State Merging), die in
diesen optimale Raten erreichen. Darüberhinaus ist eine Ausweitung dieser
meist idealisierten Modelle auf realitätsnähere Situationen (z.B. mit Kanal- bzw.
Zustandsunsicherheit) von großem Interesse.

Literatur

• Universal quantum state merging, I. Bjelaković, H. Boche, and G. Janßen, Journal of Mathematical Physics vol. 54, 032204, 2013.
  Preprint available at www.arxiv.org
• Resource Cost Results for One-Way Entanglement Distillation and State Merging of Compound and Arbitrarily Varying Quantum Sources, H. Boche, G. Janßen, Journal of Mathematical Physics vol 55, 082208 (2014). Preprint available at www.arxiv.org