یک رویکرد جدید محاسبه‌ نرخ ارسال در سامانه‌های تبادل اطلاعات کوانتومی با استفاده از توزیع دوجمله‌ای

ارزیابی الگوریتم‌‌های تبادل بیت معمولاً توسط شاخص بازدهی انجام می‌شود، و به نسبت تعداد بیت ارسالی که با ‏موفقیت دریافت شده‌اند به کل تعداد بیت‌های ارسالی اطلاق می شود. هر چند در نظریه اطلاعات کوانتومی هم اغلب تکیه بر همین شاخص است، ‏اما می‌توان بر مبنای آن، عامل ارزیابی دیگری را برای این حوزه از نظریه اطلاعات معرفی کرد که چشم‌اندازی از هزینه‌های الگوریتم ‏را هم در بر دارد. این شاخص تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز برای دریافت یک دنباله‌ بیتی مطلوب ‏است. با کمک این شاخص جدید می‌توان اطلاعات دقیق‌تری درباره‌ تعداد کیوبیت مورد نیاز برای ارسال، با توجه به طول خروجی مورد انتظار الگوریتم، به دست آورد و هزینه‌های پیاده‌سازی الگوریتم را بهتر برآورد کرد. این در حالی است که شاخص بازدهی تنها برای مقایسه‌ نظری الگوریتم‌ها قابل استفاده است. در این مقاله برای توضیح چگونگی محاسبه این شاخص، از ایده‌ای که در صنعت حمل و نقل برای فروش مازاد بلیط استفاده می‌شود بهره ‏می‌بریم. در واقع ابتدا با  به کار بردن روش فروش مازاد برای آزمایش دو شکاف یانگ، مفاهیم و نمادهای این دو مبحث را یکپارچه کرده و سپس ‏نتایج محاسبات را ارائه داده‌ایم. در نهایت، با استفاده از همین رویکرد، تعداد کیوبیت‌های ارسالی مورد نیاز به منظور تولید کلید با طول ‏مطلوب را در پروتکل‌های توزیع کلید کوانتومی ‏bb84‎‏ و ‏sixstate‏، برحسب نرخ خطا محاسبه می‌کنیم.‏

A New Approach for Estimating the Rate of Emission in Quantum Bit Exchange‏ ‎Systems ‎Using Binomial Distribution

Information ‎theoretic ‎bit ‎exchange ‎algorithms ‎are ‎usually evaluated ‎by their ‎‎efficiency, which is the number of successfully received bits with respect to the number of sent bits. Though, this is also the case in the quantum version of the information theory, another indicator can be derived based on it, to give a view of the costs of the algorithm. This indicator is simply the number of qubits that must be sent to obtain a   desired bit string. Depending on the expected length of the output of the algorithm, this indicator reveals more detailed information about the number of qubits that must be emitted, and better estimates the        implementation costs, while efficiency is an indicator that can evaluate algorithms only theoretically. We employed the idea of overselling in a transportation ticketing scheme to illustrate how to apply the binomial distribution to calculate the alternative indicator. The scheme is first reworded to fit the concepts and     notations of a quantum information encoding system based on the doubleslit experiment; typical results  are represented. Finally, the scheme is applied to the QKD protocols such as BB84 and SixState, for  calculating the number of qubits necessary to send in order to obtain a key of the desired length, in terms of the error rate.