Perfect Discrimination of Non-Orthogonal Quantum States via Adaptive Post-Measurement Queries
Faculty of Information Technology, University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学信息技术学院)
该研究提出自适应测量后查询的量子态区分框架,证明测量后获取的1比特信息更具价值,给出对应最优策略的通用方法,实现非正交量子态的完美区分。
2026-08-04 quant-ph
On the local discrimination of quantum measurements
量子测量的判别是量子信息处理的一个重要课题。本文提出了一种新的多量子比特纠缠系统局域量子测量鉴别协议。研究表明,在Bob不知道Alice的测量结果的情况下,如果Alice和Bob两个观察者事先约定Alice在指定时间t之前测量自己的量子比特,那么通过多个八量子比特GHZ纠缠态和选择性的投影测量就可以完成两种不同测量的局域区分.
2016-09-20 quant-ph
Optimal entanglement-assisted discrimination of quantum measurements
我们研究了两个投影单量子比特测量之间的最佳区分的情况下,测量只能进行一次。我们认为一般设置涉及一个可调的分数的不确定的结果,我们证明了最佳的歧视策略需要一个纠缠的探测状态的任何非零率的不确定的结果。我们实验上实现了这种最佳的歧视策略的投影测量的偏振态的单光子。我们的设置包括一个实时的电光前馈回路,使我们能够充分利用纠缠的好处,在歧视的量子测量。实验数据清楚地表明了基于纠缠的鉴别策略与非纠缠单量子比特探针相比的优势。
2014-08-05 quant-ph
Discrimination and certification of unknown quantum measurements
本文研究未知量子测量的区分与认证问题,提出在参考测量有无经典描述两种情况下,于对称与不对称设置中的最优认证方案,以确定测量是否相同。
2024-03-19 quant-ph
Factorizability of optimal quantum sequence discrimination under maximum-confidence measurements
Kyung Hee University(庆熙大学)
该研究证明在最大置信度测量下,最优量子序列鉴别可分解为对每个单独状态的鉴别,并给出了最优量子态鉴别的必要条件。
2026-02-25 quant-ph
Multiple-shot and unambiguous discrimination of von Neumann measurements
本文深入研究了有限维希尔伯特空间中冯诺依曼测量的多炮鉴别问题。具体来说,我们考虑两种情况:最小误差和明确的歧视。在最小误差鉴别的情况下,我们着重讨论了利用纠缠度来鉴别测量。我们提供了一个替代的事实证明,所有对不同的冯诺依曼测量可以完全区分(即与单位成功概率),只使用有限数量的查询。此外,我们分析找到完美的歧视所需的查询的最小数量。我们还表明,在这种情况下,查询的测量给出了最佳的策略,因此任何可能的自适应方法不提供任何优势的并行计划。在无二义性判别情形下,给出了有无纠缠辅助下最优判别概率的一般表达式。最后,我们表明,典型的哈尔随机冯诺依曼测量对可以完全区分只有两个查询。
2021-04-01 quant-ph
Optimal two-copy discrimination of quantum measurements
我们研究了单个量子比特上两个投影量子测量之间的最佳区分。我们考虑的情况下,应该被识别的测量可以执行两次,我们表明,自适应歧视策略,纠缠探测状态,前馈都有助于增加正确识别的测量的概率。我们还通过实验证明了所研究的歧视策略,并测试其性能。所采用的实验装置包括对单光子偏振态的投影测量和通过自发参量下转换和无源线性光学过程制备所需的探测双光子偏振态。
2009-09-16 quant-ph
Binary Discrimination in Quantum Systems via Hypothesis Testing
我们研究了具有连续弱测量的量子系统中未知参数的两个候选者的区分,受到假设检验在确定两个哈密顿量中的应用的启发[Kiilerich和Mølmer,Phys. Rev. A,98,022103(2018)]。基于测量输出和随机主方程,利用贝叶斯公式给出了两个假设的后验概率随时间的演化。贝叶斯准则由以测量结果为条件的似然比表示。与基于最大后验概率准则的平均出错概率计算方法不同,基于Bayes准则的平均出错概率计算方法在一般的二元判别情况下更适用、更有效。最后,给出了判别两个候选哈密顿量的实例,并比较了Bayes准则和最大后验概率准则下计算平均误差概率的运行时间,说明了假设检验在快速判别待估参数两个候选哈密顿量方面的可行性.
2019-05-12 quant-ph
All sets of incompatible measurements give an advantage in quantum state discrimination
某些量子测量不能同时进行,即它们是不兼容的。在这里,我们表明,在适当选择的量子态歧视任务中,每一组不兼容的测量提供了一个优势。这是证明了不兼容性的鲁棒性,一组测量容忍多少噪音成为兼容之前的量化器,有一个操作解释的优势,在一个最佳选择的歧视任务。我们还表明,如果我们采取资源理论的角度来看,测量不兼容性,那么猜测概率在歧视这种类型的任务形成了一个完整的一组单调的完全特征的偏序的资源理论。最后,我们利用先前已知的测量不相容性和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向之间的关系,也涉及后者与量子态歧视。
2019-01-03 quant-ph
Unambiguous discrimination of extremely similar states by a weak measurement
本文提出了一种通过弱测量区分两个极其相似的量子态的方法。对于先验概率相等的两个状态,通过适当选择相互作用强度,我们的方案可以达到Ivanovic-Dieks-Peres极限给出的最佳鉴别概率.然而,与传统的状态判别方法相比,我们的方法通过实现更好的成功概率与错误概率之比来显示容错的优势。
2013-02-25 quant-ph
Discrimination of Optical Coherent States using a Photon Number Resolving Detector
分辨非正交量子态是量子测量理论中的一项基本任务。在这项工作中,我们研究了一个量子测量策略,能够区分两个相干态的概率与显着更小的错误概率比可以使用非概率状态歧视。我们发现,对光子数分辨探测器的测量数据进行适当的后选择,可以在很小的误差概率下区分两个相干态。我们比较我们的新接收机之间的最小误差歧视和明确的状态歧视的最佳中间测量。
2009-07-14 quant-ph
Entanglement in channel discrimination with restricted measurements
研究了在量子信道鉴别的情况下,局域量子操作和经典通信(简称LOCC测量)可实现的测量功率。更确切地说,我们考虑的歧视程序,试图确定一个未知的渠道,统一选择从两个已知的替代品,采取以下形式:(i)在与辅助系统的可能纠缠状态中准备未知信道的输入,(ii)将未知信道应用于输入系统,以及(iii)在输出和辅助系统上执行LOCC测量,从而导致猜测给出了两个信道中的哪一个。在这样的过程中的测量的限制是LOCC测量是感兴趣的,因为它隔离了初始输入/辅助系统中的纠缠作为信道鉴别设置中的资源。我们证明,存在通道歧视的问题,这种限制程序可以在两个极端:他们可能是最佳的所有歧视程序的集合内(并同时优于所有的策略,使不使用纠缠),或者他们可能不会比未纠缠的策略(并同时次优的所有歧视程序的集合内)。
2010-04-06 quant-ph
Optimal measurements for the discrimination of quantum states with a fixed rate of inconclusive results
我们研究了N个混合量子态在最佳测量下的鉴别问题,该测量使得得到正确结果的概率最大化,而得到不确定结果的概率固定在一个给定的值.在考虑了d维希尔伯特空间中N态的鉴别之后,我们重点讨论了量子比特态的鉴别。我们开发了一种方法来确定用于区分任意量子比特状态的最佳测量,考虑到通常最佳测量不是唯一的,并且可以通过几种不同的测量来实现正确结果的最大概率。分析结果得出的一些例子,主要是为具有部分对称性的量子比特状态之间的歧视,但也为歧视N个等概率量子比特状态和d-dimensions的纯和均匀混合状态之间的dicrimination。在不确定结果的固定率等于零的特殊情况下,我们的方法提供了一种不同于以往方法的任意量子比特状态的最小误差判别的处理方法。
2015-04-30 quant-ph
Optimal bounded-error strategies for projective measurements in non-orthogonal state discrimination
非正交状态鉴别的研究产生了两种传统的最优策略:无模糊鉴别(UD)和最小误差鉴别(ME)。本文探讨了实验相关的测量策略之间的范围,其中不确定的结果的比率最小化的有界误差率。首先,我们提供了一些限制的问题,适用于广义测量(POVM)。然后,我们提供了在这个范围内的最佳投影测量(PVM)的理论。通过分析和数值结果,我们调查这个家庭的投影,有界误差的策略,并比较它的POVM家庭以及实验实现UD使用POVM。我们还讨论了这些有界误差策略在量子密钥分发中的可能应用。
2007-08-20 quant-ph
Quantum Algorithm for Quantum State Discrimination via Partial Negation and Weak Measurement
量子态区分问题是区分非正交的量子态。该问题在量子信息理论、量子通信和量子密码学中有着广泛的应用。本文提出了一种利用弱测量和部分否定的量子算法来解决利用未知量子比特的单拷贝的量子态鉴别问题。弱测量的使用使得在测量之后重建量子比特成为可能,因为叠加不会由于测量而被破坏。所提出的算法将能够以很高的成功概率确定未知量子位的状态,以及通过对辅助量子位上的连续测量的结果进行计数来确定它是以Hadamard还是以计算为基础进行编码。
2021-02-23 quant-ph
Optimal sequential measurements for bi-partite state discrimination
国家歧视是一个有用的测试问题,以澄清不同类别的测量的权力和限制。我们考虑的问题,通过顺序测量的子系统,与经典前馈的测量结果的二分量子系统的给定状态之间的歧视。我们的目的是了解当顺序测量,这是相对容易实现的实验,以及执行,或几乎以及最佳的联合测量,这是在一般技术上更具挑战性。我们构造的最佳顺序测量必须满足的条件,类似于著名的Helstrom条件,在无限制的情况下,最小误差歧视。我们给出了几个例子,并比较正确识别状态通过全球与顺序测量策略的最佳概率。
2017-04-05 quant-ph
Measurement does not always aid state discrimination
研究了以最小误差概率区分非正交量子态的问题。我们已经确定,对于某些状态集,最好的策略是根本不进行测量,而只是总是分配最常见的状态。描述这种状态的条件已经推导出来。
2002-11-22 quant-ph
Bipartite quantum state discrimination and decomposable entanglement witness
本文研究基于正部分转置测量的二分量子态判别,利用可分解纠缠见证建立了最小错误判别及最大成功概率上限的条件,并通过多维量子态实例验证了结论。
2023-05-17 quant-ph
Perfect discrimination of quantum measurements using entangled systems
区分物理过程是量子物理学的基本问题之一。虽然量子制备和量子信道的可重复性已经被大量研究,但量子测量的可重复性仍然在很大程度上未被探索。本文研究了基于单量子系统和基于纠缠量子系统的量子测量单次分辨问题。首先,我们正式定义这两种场景。然后,我们构建了任意有限维的测量集(包括非投影),这些测量集在使用量子纠缠的第二种情况下是完全可区分的,而不是基于单量子系统的测量集。此外,我们表明,任何优势,在测量歧视任务比单一系统是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森“量子操纵”的演示。此外,我们还证明了所有纯双量子比特纠缠态在测量鉴别任务中比单量子比特系统具有优势。
2021-04-11 quant-ph
A family of generalized `pretty good' measurements and the minimal-error pure-state discrimination problems for which they are optimal
论文撤回。结果类似于V. P. Belavkin,“非正交量子信号的最佳区分”,无线电工程和电子物理,第20卷,1975年6月,第39-47页。
2009-06-21 quant-ph
Optimal state discrimination with a fixed rate of inconclusive results: Analytical solutions and relation to state discrimination with a fixed error rate
研究了一种最优的量子态鉴别方法,当得到不确定结果的概率固定在一个给定值时,该方法使得到正确结果的概率最大。测量描述最小误差歧视,如果这个值是零,而在某些条件下,它对应于优化的最大置信度的歧视,或最佳明确的歧视,分别当固定值达到一个明确的最小值。使用算子条件,确定最佳的测量,我们推导出的解析解的歧视两个混合量子比特状态,包括两个纯状态发生任意先验概率的情况下,和歧视的N个对称状态,无论是纯的和混合的。我们还考虑的情况下,给定的密度算子解决的身份运营商,我们指定的情况下,部分对称状态的最优性条件。此外,我们表明,从完整的解决方案的任意值的固定率的不确定的结果,总是可以获得最佳的测量在另一个策略中的错误率是固定的,反之亦然。
2012-09-25 quant-ph
Contextual advantages and certification for maximum confidence discrimination
量子信息理论中最基本的结果之一是没有一种测量方法可以完全区分非正交的量子态。在这项工作中,我们调查的量子优势歧视任务的非上下文理论,通过考虑最大的置信度测量,统一不同的策略的量子态歧视,包括最小误差和明确的歧视。我们首先表明,最大的信心歧视,以及明确的歧视,包含上下文的优势。然后,我们考虑一个半设备独立的情况下,证明最大的置信度测量。该场景自然包含未检测到的事件,使其成为探索最大置信度测量的自然环境。我们证明了量子理论中的最大置信度也包含了上下文优势。我们的研究结果建立了量子理论的优势,一个经典的模型可能会出现在一个现实的情况下的歧视任务。
2021-12-17 quant-ph
Structural perspectives from quantum states and measurements in optimal state discrimination
Seoul National University(首尔大学)
本研究探究结构信息对量子态最优判别概率的影响,通过分析单量子比特与高维情形的差异,给出三态最优判别概率的闭式重述,并利用最优解中消失的测量算子信息得到更紧的上界。
2026-08-25 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering provides the advantage in entanglement-assisted subchannel discrimination with one-way measurements
转向是基于纠缠的量子效应,体现了爱因斯坦不喜欢的“幽灵般的超距作用“,并被爱因斯坦、波多尔斯基和罗森仔细研究。在这里,我们提供了一个必要的和充分的表征转向,基于一个量子信息处理任务:在量子进化的分支的歧视,我们称之为子通道歧视。我们证明,对于任何二分可操纵状态,有量子子信道歧视问题的情况下,这种状态允许一个正确的歧视严格更高的概率比在没有纠缠,即使测量被限制到本地测量辅助单向通信。另一方面,不可操纵的状态在这种情况下是无用的,即使是纠缠的。我们还证明了上述转向优势可以准确量化的转向鲁棒性,这是一个自然的衡量所表现出的状态的可操纵性。
2014-06-02 quant-ph
Near-optimal coherent state discrimination via continuously labelled non-Gaussian measurements
Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
本文提出通过连续标记非高斯测量实现近最优相干态鉴别,超越高斯极限,无需光子检测,且在低能量下接近Hellstrom界。
2026-03-04 quant-ph
Adaptive homodyne phase discrimination and qubit measurement
快速且准确的测量是量子计算架构的高度期望的(如果不是至关重要的)特征。在这项工作中,我们研究了自适应测量在提高量子比特测量的速度和精度方面的有用性。我们研究了一类特殊的量子计算架构,基于量子位耦合到良好控制的谐振子模式(让人想起腔QED),其中自适应测量方案是特别合适的。在这样的架构中,量子位测量相当于电磁场模式的相位鉴别,我们研究了实现这一点的自适应技术。在最后一节中,我们提出了一个具体的例子,应用自适应测量特别发达的电路QED架构。
2008-06-11 quant-ph
Robustness of Measurement, discrimination games and accessible information
从资源理论的角度出发,我们介绍了一种量化量子测量信息量的方法。这个量词,我们称之为测量的鲁棒性,描述了在测量变得完全没有信息之前,必须向测量中添加多少“噪音”。我们表明,这个几何量词具有操作意义的优势,测量提供了一个适当选择的状态歧视游戏中的随机猜测。我们进一步表明,这是一个单一的拍摄推广的可访问的信息,一定的量子经典通道。利用这一见解,我们还表明,最近推出的稳健性的一致性是一个合奏的可访问的信息的单发概括。最后,我们讨论更一般的鲁棒性为基础的措施,歧视问题和单次信息理论之间的联系。
2018-09-07 quant-ph
Experimental Demonstration of Optimal Unambiguous State Discrimination
我们首次完整地证明了非正交量子态之间的无歧义态鉴别。利用一种新型的自由空间干涉仪,我们实现了对两个非正交光态的最佳量子测量方案,称为Ivanovic-Dieks-Peres(IDP)测量。我们第一次获得了这一衡量的所有三种可能结果。这个广义测量方案的所有方面,包括其优于标准冯诺依曼测量,已被证明在1.5%的IDP预测。
2000-07-19 quant-ph
Incompatibility of local measurements provide advantage in local quantum state discrimination
本文建立局部量子态判别与不相容测量的联系,证明成功概率比受局部不相容鲁棒性上界约束且可达到,并表明最优任务无非定域性。
2024-01-14 quant-ph
Strategies for optimal single-shot discrimination of quantum measurements
在这项工作中,我们研究了冯诺依曼测量,我们与测量和准备通道的单发歧视的问题。有两种可能的方法来解决这个问题。第一个是简单的,不利用纠缠。我们只专注于经典的概率分布,这是输出的通道的歧视。在这种情况下,我们找到了完全判别的充分必要条件。更先进的方法需要使用纠缠。我们用钻石范数(有时称为完全有界迹范数)来量化两个测量值之间的距离。我们提供了一个精确的表达正确区分的最佳概率,并将其与酉通道的歧视。我们还陈述了完全判别的一个充要条件和检验这个条件的一个半定程序。然而,我们的主要结果是一个圆锥程序,它计算测量值之间的距离,从而提供了一个正确区分它们的概率的上限。作为一个副产品,程序找到一个策略(输入状态),达到这个界限。最后,我们提供了一个完整的描述的情况下,傅立叶矩阵和镜像等距。
2018-11-07 quant-ph
Two-sequential Conclusive Discrimination between Binary Coherent States via Indirect Measurements
最近在Loubenets和Namkung [arXiv:2102.04747]中引入的$N$ -顺序结论性状态鉴别的一般场景可以提供在存在噪声的情况下可实现的多体量子通信。在本文中,我们提出了一个新的实验方案,通过Jaynes-Cummings相互作用模型中的间接测量实现二元相干态之间的顺序结论性区分。我们发现,如果平均光子数小于1.6,则对于我们的两个顺序状态鉴别方案,最佳成功概率大于Fields,Varga和Bergou [2020,IEEE Int. Conf. Quant.工程补偿]。我们还证明了,如果平均光子数几乎等于1.2,那么最佳成功概率几乎接近Helstrom界。
2021-06-28 quant-ph
Preserving Measurements for Optimal State Discrimination over Quantum Channels
在这项工作中,我们考虑了与环境相互作用的量子系统的最佳状态鉴别,即,态在量子信道下演化。我们显示的条件上的量子信道和合奏的状态,使最佳状态歧视的测量被保存。特别是,我们表明,当具有相等的{ \it先验}概率的状态的系综,最佳的测量可以保存在任何量子信道通过应用本地操作和经典通信,即,通过操纵之前和之后的信道应用程序的量子态。举例说明。我们的结果可以很容易地应用到各种类型的噪声的量子通信协议。
2018-11-19 quant-ph
Multiple copy 2-state discrimination with individual measurements
我们解决的问题,非正交两个国家的歧视时,多个副本的未知状态。当只允许固定的个体测量时,我们给出了最优策略,并证明了其误差概率渐近饱和集体(下限)界。我们还给出了最佳策略时,个人冯诺依曼测量的自适应性是允许的(这需要经典的通信),并表明,相应的错误概率是完全等于集体的任何数量的副本。我们表明,这种策略可以被视为贝叶斯更新。
2004-11-05 quant-ph
Enhanced quantum state discrimination under general measurements with entanglement and nonorthogonality restrictions
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈拉·钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院附属机构);Center for Quantum Science and Technology (CQST) and Center for Computational Natural Sciences and Bioinformatics (CCNSB), International Institute of Information Technology Hyderabad(量子科学与技术中心(CQST)和计算自然科学与生物信息学中心(CCNSB),海得拉巴国际信息技术学院)
本文研究了在资源受限条件下,通过非正测量实现量子态鉴别误差低于Helstrom界限的可能性,展示了无需初始纠缠即可实现有效非正测量的方法。
2026-01-27 quant-ph
Contextuality of quantum non-demolition measurement via state discrimination
Korea Institute of Science and Technology (KIST)(韩国科学技术院);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术大学)
本文研究量子非破坏测量的上下文特性,揭示其非经典性,并扩展至连续无歧义鉴别和概率量子克隆,探讨其在噪声环境中的应用潜力。
2026-03-30 quant-ph
Heralded enhancement in quantum state discrimination
The University of Arizona(亚利桑那大学)
本文探讨了部分测量是否能提升两个未知非正交纯态的鉴别性能,通过局部操作与经典通信实现单轮反馈,展示在特定后选集下可降低误差概率。
2026-04-10 quant-ph
Discrimination of measurement contexts in quantum mechanics
我们证明,它是可以辨别的方式,已经遵循测量量子可观察量,可以表示在不同的产品的可观察量,而没有这样的歧视是可能的,通过分配预定值。具体来说,我们展示了如何区分不同的路线(上下文)来测量C=AB=A'B',当C,A,B和C,A',B'彼此通勤,但A和B不与A'和B '通勤。
2011-10-08 quant-ph
Quantum State Discrimination via Repeated Measurements and the Rule of Three
对于一组相互正交的纯态,如果我们能得到相应的尖锐(投影值)测量,那么状态判别的任务是微不足道的,但是如果我们被限制在一个非尖锐的测量上呢?考虑到任何实际的测量设备都会受到一些噪声的影响,这样的问题值得考虑。本文研究了带噪声测量的相互正交态的最小误差状态判别问题。我们表明,通过考虑重复的交换Lüders测量相同的系统,我们能够增加成功区分状态的概率。在二元Lüders测量的情况下,我们提供了任何重复次数的成功概率的完整表征。这使我们确定了一个“三的规则”,其中从第二次测量中获得的概率没有变化,但在第三次测量后有明显的改善。我们还提供了部分结果$N$值交换测量的三个规则仍然存在,但一般模式中存在的二进制测量不再满足。
2020-01-28 quant-ph
Measurement in control and discrimination of entangled pairs under self-distortion
量子关联和纠缠是量子信息和量子通信过程的基本资源。这些领域的发展通常假定这些资源是稳定的,不易受到扭曲。但情况并非总是如此,量子位之间的海森堡相互作用会对出于工程目的而产生的纠缠对产生扭曲(例如,量子位之间的海森堡相互作用)。G.用于量子计算或量子密码学)。实验工作展示了如何在量子点和电子气中产生纠缠的自旋量子比特,因此它的识别和控制对于以后的应用至关重要。寄生磁场的存在改变了该对预期的性能和行为。量子测量和控制有助于辨别原始状态,以便对其进行校正,或者只是尝试使用某些不改变其量子性质的程序来重建它。在一个海森堡哈密顿量和一个自畸变的非均匀磁场的作用下,通过外加一个磁场,可以在不需要预先区分的情况下重建两种不同的量子纠缠对,其保真度接近于1(相对于原始态,但没有区分).之后,可以更有效地区分每个状态。这项工作的目的是展示如何结合这两个过程,首先在没有歧视的情况下重建,然后在歧视后进行适当的非本地测量,这是可能的:a)提高歧视,b)忠实地重新准备原始状态。整个过程的结晶度优于0.9。同时,还得到了关于所需测量的一类等价性的结果,这一性质使我们可以选择适当的测量,从而在不损失纠缠的情况下,简化了鉴别后的重新准备。
2010-05-19 quant-ph
Implementing Non-Projective Measurements via Linear Optics: an Approach Based on Optimal Quantum State Discrimination
我们讨论的问题,实现广义测量(POVM)与线性光学,无论是基于静态线性阵列或包括条件动态。在我们的方法中,一个给定的POVM应被确定为一个选择的成本函数的优化问题的解决方案。我们制定了一个一般原则:实施是唯一可能的,如果存在的线性光学电路的量子力学最佳(最小值)仍然是可达到的失相后,相应的量子态。一般原则使我们能够,例如,推导出一组必要条件的线性光学实现的POVM,实现量子力学最佳明确的歧视两个纯粹的非正交状态。这推广了我们以前关于投影测量和正交态的精确判别的结果。
2006-06-22 quant-ph
Structure of Optimal State Discrimination in Generalized Probabilistic Theories
我们认为最佳状态歧视的一般凸操作框架,所谓的广义概率理论(GPTs),并提出了一个一般的方法,最佳歧视的互补问题,从凸优化。该方法利用凸几何的状态,但没有其他详细的条件或状态和效果的关系。我们还表明,在最佳量子态歧视的性质是共享的一般GPT:i)没有测量有时给出最佳的歧视,和ii)最佳的测量是不是唯一的。
2017-07-09 quant-ph
Discrimination of binary coherent states using a homodyne detector and a photon number resolving detector
我们研究了量子测量策略,该策略能够概率性地鉴别两个相干态,并且与使用非概率性状态鉴别可以获得的相比具有显著更小的错误概率。为了降低误差概率,我们对零差探测器和光子数分辨探测器的测量数据采用了后选择策略。我们比较了两种不同的接收器与最佳的中间测量方案,其中错误率最小化的固定率的不确定的结果。光子数分辨(PNR)接收器的实验证明,并与实验实现的零差接收器与后选择。在比较中,它变得清楚,新的PNR接收机的perfromance超过零差接收机的性能,我们证明是最佳的任何高斯运算和条件动态。
2010-02-01 quant-ph
Path-Phase Information Complementarity for Interfering Particles through State-Discrimination
我们分析了通过同时测量获得的量子比特状态的互补性质的信息量之间的权衡。我们考虑一个“状态歧视”的情况下,重复相同的测量,但输入状态必须在每次运行猜测。我们发现一个一般的互补关系的路径相猜测在这种情况下,任何广义测量。这种输入输出互信息(MI)的对应物揭示了一个迄今为止未知的互补性方面。
2009-03-25 quant-ph
Entanglement witness and nonlocality in confidence of measurement from multipartite quantum state discrimination
本文研究多体量子态判别,揭示了测量置信度中固有的纠缠见证与量子非定域性的具体关系,并提出了基于纠缠见证构造具有非定域最大置信度量子态系综的方法。
2024-10-14 quant-ph
Information-Disturbance Tradeoff in Quantum State Discrimination
当分辨两个纯量子态时,在测量所获得的信息和对未知态的扰动之间存在定量的折衷。我们推导出最佳的折衷,并提供相应的量子测量。这样的最佳测量平滑地内插在最大信息提取和根本没有测量的两种极限情况之间。
2006-11-15 quant-ph
The optimal positive operator-valued measure for state discrimination
计算非正交量子态的信息量是量子信息领域的一个重要课题。常用的评价方法是Holevo界,它只为量子测量提供了一个宽松的上界。本文从理论上研究了正算子值测度(POVM)在非正交态判别中的应用。我们构造了一种广义POVM测量操作,并利用拉格朗日乘子法导出了最优的状态判别操作。通过模拟,我们发现最佳POVM测量提供了一个严格的上限状态歧视,这是显着低于Holevo界预测。最优POVM测度的推导将在量子密钥分发的安全性研究中发挥重要作用。
2021-09-24 quant-ph
Entanglement witness and multipartite quantum state discrimination
本文揭示可分离测量下的多体量子态最小错误辨识与纠缠见证的联系,给出成功概率上界条件及非定域态系综构造方法。
2023-04-24 quant-ph
Demonstration of near-Optimal Discrimination of Optical Coherent States
非正交量子态的最优鉴别是量子测量理论中的一个基本问题,也是光通信中的一个重要基础。在这项工作中,我们提出并实验实现了一种新的和简单的量子测量策略,能够区分两个相干态,具有较小的错误概率比可以使用标准的测量设备,肯尼迪接收机和零差接收机。
2008-09-29 quant-ph
Optimal quantum state discrimination via nested binary measurements
提出了一种计算任意N个量子态的最佳鉴别成功概率的方法,该方法基于任意N个结果的测量分解为嵌套的两个结果的测量序列.通过这种方式,可以在连续的步骤中执行测量算子的优化,首先优化最深嵌套级别处的二进制测量,然后移动到更高级别处的二进制测量。在第一步优化之后,我们得到了最大成功概率的解析表达式,并在量子比特的N= 3,4个状态的特定情况下检查了其形式。在这种情况下,与以前的建议不同,我们能够提供一个紧凑的表达式的成功概率的任何一组状态,其数值优化是直接的,从而获得的结果突出了一些鲜为人知的特点的歧视问题。
2017-01-11 quant-ph
Optimized maximum-confidence discrimination of N mixed quantum states and application to symmetric states
我们研究了一种优化的测量方法,它可以区分在给定先验概率下发生的N个混合量子态。该测量为N个结论性结果中的每一个产生最大可实现置信度,从而使非结论性结果的总体概率尽可能小。当每个结果的置信度等于1时,它对应于最佳明确区分。导出了最优性的充要条件,并得到了最优测度的一般性质。将所得结果应用于N个等概率对称混合态的最优最大置信鉴别。给出了一些例子的解析解,包括d维希尔伯特空间(d \leq N)上N个对称纯态的判别和N个对称混合量子比特态的判别.
2012-03-12 quant-ph
Adaptive generalized measurement for unambiguous state discrimination of quaternary phase-shift-keying coherent states
广义量子测量在各种量子应用中起着不可或缺的作用。对于这种明确的状态歧视的情况下,我们有一个有限的概率获得不确定的结果和最小化不确定的结果的概率是特别重要的。在本文中,我们实验证明了一种自适应广义测量,可以明确区分四相相移键控相干态与接近最佳的性能。我们的计划是由位移操作,单光子探测和自适应控制的位移依赖于历史的光子探测结果。我们的实验结果表明,结论性结果的概率和不可避免的实验缺陷所造成的错误决定的比例比传统的静态广义测量的明显改善。
2021-04-15 quant-ph
Quantum-state comparison and discrimination
我们研究了鉴别策略在已知量子态比较任务中的性能。在鉴别策略中,人们根据对每个系统的单独鉴别测量的结果来推断两个量子系统是否处于相同的状态。在某些情况下,有两个以上的可能状态,最小误差比较的最佳策略是,一个人应该推断出两个系统是在不同的状态,没有任何测量,这意味着歧视策略比平凡的“无测量”策略表现得更差。我们给出了这种现象发生的充分条件。对于两个先验概率相等的纯态,我们确定了具有误差容限的最优比较成功概率,该误差容限插值最小误差和无模糊比较。我们发现,除了最小误差的情况下,歧视的战略是不是最佳的。
2018-05-22 quant-ph
Measurement-induced chaos and quantum state discrimination in an iterated Tavis-Cummings scheme
提出了一种腔量子电动力学方案,用于实现能够放大非正交原子量子态之间差异的薛定谔显微镜。该方案涉及到一个完全相同的准备两个能级原子相互作用的Tavis-Cummings模型所描述的辐射场的单一模式成对的系综。通过重复测量腔场和每对原子中的一个原子,可以实现相关原子态的测量诱导非线性量子变换。这种非线性量子变换的复杂动力学性质,表现出测量诱导的混沌,允许近似正交化的原子状态的纯化后,经过几次迭代的协议,从而应用该计划的量子态歧视。
2017-02-15 quant-ph
General measurements with limited resources and their application to quantum unambiguous state discrimination
本研究提出仅需单个辅助量子比特的n结果POVM实现框架,可组合两结果部分测量,应用于量子无歧义态区分时展现出策略灵活性,为后续优化提供方向。
2024-07-15 quant-ph