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01.02.2020 | Ausgabe 2/2020

Quantum Information Processing 2/2020

Bidirectional and cyclic quantum dense coding in a high-dimension system

Zeitschrift:
Quantum Information Processing > Ausgabe 2/2020
Autoren:
Xue Yang, Ming-qiang Bai, Zhi-wen Mo, Yi Xiang
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In light of quantum dense coding in the case of high-dimension quantum states between two parties, by introducing additional local operations for encoding, we propose a brand-new bidirectional quantum dense coding scheme, in which two legitimate agents can simultaneously transmit their different encoded messages to each other. In addition, we present a bidirectional quantum dense coding scheme with a control by virtue of the generalized Hadamard transformation. We show how to implement the cyclic quantum dense coding in an arbitrary high dimension where Alice can transfer her encoded messages \(n_1m_1\) to Bob; meanwhile, Bob can transfer his encoded messages \(n_2m_2\) to Charlie and Charlie can also transfer his encoded messages \(n_3m_3\) to Alice in both clockwise and counterclockwise directions. We can also generalize the cyclic scheme to system having \(n\ge 3\) agents. Thereby, our scheme can realize dense coding in quantum information networks with n agents in arbitrary directions.

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