Strategies for single-shot discrimination of process matrices
本文研究过程矩阵的单次区分问题,提出了最优区分概率的精确表达式,并将其转化为半定规划求解,同时证明了对量子梳过程矩阵采用自适应或非信令策略的区分概率相同。
2022-10-26 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
Adaptive versus non-adaptive strategies for quantum channel discrimination
我们提供了一个简单的例子,说明了自适应的优势超过非自适应策略的量子信道歧视。特别是,我们给出了一对纠缠打破通道,可以完全区分的自适应策略,只需要两个通道评估,但没有非自适应策略可以提供一个完美的歧视使用任何有限数量的通道评估。
2009-09-01 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
Unitary channel discrimination beyond group structures: Advantages of sequential and indefinite-causal-order strategies
对于最小误差通道歧视的任务,只涉及单一的渠道,我们表明,顺序策略可能优于并行的。此外,我们表明,涉及不确定的因果顺序的一般策略也有利于这项任务。然而,对于区分一组均匀分布的单一通道,形成一个组的任务,我们表明,平行的策略,确实是最佳的,即使相比,一般的策略。我们还表明,基于量子开关的策略不能优于顺序策略在酉信道的歧视。最后,我们推导出一个绝对上限的最大概率成功地区分任何一组酉信道与任何数量的副本,最一般的战略,适合于信道歧视。我们的界限是紧的,因为它是饱和的酉通道组形成一个组k-设计。
2022-05-13 quant-ph
General Strategies for Discrimination of Quantum States
我们导出了从一个特定集合中选择的量子态的一般判别法,给出了每个态的初始$M$拷贝,并得到了描述正确判定和错误判定的最大概率之间的界的矩阵不等式.前者是本文结果的特例。
1999-07-31 quant-ph
Discrimination of bosonic dephasing quantum channels
本研究探讨了区分两个玻色子退相量子信道的问题,证明了无歧义区分不可行,并在有或无输入能量约束下优化了错误概率,且将结果推广至多次区分。
2025-02-25 quant-ph
Strict hierarchy between parallel, sequential, and indefinite-causal-order strategies for channel discrimination
我们提出了一个实例的任务的最小误差歧视的两个量子位-量子位量子信道的顺序策略优于任何并行策略。然后,我们建立了两个新的类别的战略渠道歧视,涉及不确定的因果顺序,并表明存在一个严格的层次结构之间的所有四个战略的表现。我们的证明技术采用计算机辅助证明的一般方法。我们还提供了一个系统的方法来寻找对渠道,展示这种现象,表明战略之间的层次结构并不排斥我们的主要例子。
2021-11-17 quant-ph
Quantum process discrimination with restricted strategies
量子过程的鉴别,包括量子态、量子信道和量子超信道,是量子信息理论中的一个基本课题。当鉴别策略被限制在量子力学允许的所有策略的给定子集时,分析可以实现的最佳性能通常是有趣的。在本文中,我们提出了一个一般的任务,寻找最大的成功概率判别量子过程作为凸优化问题的拉格朗日对偶问题显示零对偶间隙。所提出的公式可以适用于任何限制策略。我们还得到了一个最优的限制策略是最优的所有策略的集合内的必要条件和充分条件。我们提供了一个简单的例子,在这个例子中,由我们的公式给出的对偶问题比原来的问题更容易解决。我们还表明,每个限制过程歧视问题的最佳性能可以写在一定的鲁棒性措施。这一发现有可能提供更深入的了解各种限制策略的歧视性能。
2021-12-14 quant-ph
Contextual advantages across two-state discrimination strategies
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
本文研究了两种状态鉴别策略中的上下文优势,通过比较确定性和非确定性结果下的非上下文性不等式,揭示了在最小错误鉴别、无歧义状态鉴别和最大信心鉴别中,上下文优势体现在个体结果的置信度、平均猜测概率以及非确定性结果率等方面。
2026-06-04 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
Discrimination strategies for inequivalent classes of multipartite entangled states
如何在实验上区分不同的不等价类的多粒子纠缠?我们提出了一种方法,从另一个国家的等价类的实验准备状态的歧视。我们考虑两种可能的措施的歧视强度的观察。第一种度量基于期望值的差异,第二种度量基于度量结果的概率分布的相对熵。这些措施的解释和它们的有用性,资源有限的实验进行了讨论。在图状态的情况下,稳定器形式主义是用来计算这些数量,并找到一组可观的结果,在最具决定性的歧视。
2010-08-20 quant-ph
Discrimination between pure states and mixed states
本文讨论了确定一个量子系统是纯态还是混合态的问题。我们采用两种策略来解决这个问题:明确的歧视和最大的信心歧视。我们还证明了这两种策略的最优版本是等价的。并分析了判别的有效性。该方案还提供了一种估计量子态纯度和组合系统施密特数的方法。
2007-02-09 quant-ph
Sub-shot-noise-limited fiber-optic quantum receiver
实验上,我们提出了一种基于肯尼迪方案的量子接收机,用于区分两个相位调制的弱相干态。该接收器完全由标准光纤元件组装而成,并在传统的电信波长1.55微米下工作。本振和信号通过不同的光纤传输,位移信号用高效超导纳米线单光子探测器测量。我们显示的歧视错误率低于散粒噪声限制的两倍。
2019-11-20 quant-ph
Single-shot discrimination of coherent states beyond the standard quantum limit
相干态的鉴别是光通信和量子密钥分发协议中的一个关键问题。在这项工作中,我们使用光子数分辨探测器,过渡边缘传感器,在电信波长鉴别二进制相移相干态。由于其动态范围和高效率,我们实现了误码率,无条件地超过标准量子限制(SQL)高达7.7 dB。对SQL的改进对于平均包含高达约7个光子的信号持续存在,并且在Single Shot中实现(即,没有测量反馈),从而使我们的方法与更大的带宽兼容。
2021-05-15 physics.optics quant-ph
Implementation of a single-shot receiver for quaternary phase-shift keyed coherent states
我们通过实验研究了一种基于单次测量的四相相移键控相干态与高带宽通信相兼容的策略。我们扩展了以前的理论工作,在单次测量,包括影响实际实现的性能的关键实验参数。具体来说,我们调查的策略中所需的光学位移操作的可见性如何影响可实现的歧视错误概率,并确定优于理想的外差测量的实验要求。我们的实验实施优化的实验参数的基础上,并允许现实的单次测量多态歧视的调查。
2018-03-20 quant-ph
Global versus Local Discrimination of Locally Implementable Multipartite Unitaries
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅分校);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔分校);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
研究在LOCC和全局操作下单次区分局部可执行多体酉算子的能力,发现三类反直觉现象,揭示了酉算子区分的结构限制。
2026-07-07 quant-ph
Discrimination of quantum observables using limited resources
我们解决的问题,明确的歧视和识别之间的量子观测。我们建立了一个总体框架,并详细研究了量子比特可观测量的情况。特别是,我们表明,完美的歧视与两个镜头是可能的,只有尖锐的量子位观测(例如斯特恩-格拉赫装置)与相互正交的方向。我们还表明,对于尖锐的量子比特观测值与非正交方向明确的歧视与不确定的结果总是可能的。
2008-02-18 quant-ph
Enhanced discrimination of high-dimensional quantum states by concatenated optimal measurement strategies
非正交量子态之间不可能确定且无差错的区分是量子理论的核心问题,也是实现量子保密通信的基础。要求确定性会导致错误,而要求确定性会导致一些不确定性。为这项任务开发的最基本的策略之一是最佳的明确的测量。它包括结论性的结果,允许无错误的状态追溯与最大的成功概率,和不确定的结果,这是不允许完美的标识被丢弃。有趣的是,在高维希尔伯特空间中,不确定的结果可能包含有关输入状态的有价值的信息。在这里,我们从理论上描述和实验证明的歧视非正交状态的结论性和不确定的结果,在最佳的明确的战略,通过连接在其不确定的空间的最小误差测量。我们的实现包括4维和9维空间编码的光子态。通过访问不确定的空间来检索在传统协议中浪费的信息,我们分别在正确追溯的总体概率中实现了高达2.07和3.73的因子的显著增加。这里展示的级联最佳测量的概念可以扩展到其他策略,并将使人们能够探索高维非正交态的全部潜力,用于具有更大字母表的量子通信。
2021-12-18 quant-ph
Nonclassical traits in multi-copy state discrimination
Faculty of Information Technology, University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学信息技术学院)
研究多重副本态鉴别中非经典特性,通过比较量子与经典情况下的成功概率,发现比特策略存在局限,同时识别出不同理论中的最优测量策略,揭示非纠缠的非定域性及一般界限。
2026-07-15 quant-ph
Single-shot Quantum State Classification via Nonlinear Quantum Amplification
Princeton University(普林斯顿大学);Cornell University(康奈尔大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Yale University(耶鲁大学)
本文提出通过非线性量子放大实现单次量子态分类,优化测量链以提升分类性能,揭示非线性放大在量子态鉴别中的优势与局限。
2026-08-20 quant-ph
Quantum State Discrimination
人们确定量子系统状态的准确性有基本的限制。综述了量子态鉴别的主要方法。存在若干战略。在量子假设检验中,一个量子系统被准备在一个已知的有限状态集中的一个成员中,目标是以最小的错误概率猜测哪一个。如果我们考虑到获得非决定性结果的可能性,无误差的鉴别有时也是可能的。如果没有提供关于状态的先验信息,那么试图精确地确定它是不切实际的,而必须估计它。除了回顾这些不同的策略,我描述状态歧视,量子纠缠的操纵,和量子克隆之间的联系。最近的实验工作进行了讨论。
2000-10-31 quant-ph
Parallel repetition of local simultaneous state discrimination
针对局域同时态区分(LSSD)问题的经典非局域游戏,研究非信号策略相对经典策略的优势,通过数值和理论分析表明部分场景非信号策略更优,并扩展相关策略思路且证明其可达经典获胜概率指数极限。
2025-04-09 quant-ph
Efficiently Computable Strategies and Limits for Bosonic Channel Discrimination
School of Science, STEM College, RMIT University(斯威本科技大学理学院STEM学院);Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院);Korteweg–de Vries Institute for Mathematics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学科特韦格-德弗里斯数学研究所);Mathematical Quantum Information RIKEN Hakubi Research Team, RIKEN Pioneering Research Institute (PRI) and RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理科院系量子信息RIKEN Hakubi研究团队,理化学研究所前沿研究院(PRI)和理化学研究所量子计算中心(RQC));School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University(康奈尔大学电气与计算机工程学院)
本文研究了在能量约束下,通过量子通道判别协议实现误差指数的上限,利用Belavkin-Staszewski通道分歧的能耗约束链规则,推导出可高效计算的不对称误差指数界限,并展示了在能量约束下最优探测器为Fock-对角形式。
2026-09-22 quant-ph
Optimal discrimination of quantum operations
我们解决的问题,歧视与最小的错误概率两个给定的量子操作。我们表明,使用纠缠输入状态一般提高了歧视。对于泡利通道,我们提供了一个完整的比较,无论是纠缠或非纠缠输入状态的最佳策略。
2005-05-24 quant-ph
Experimental multi-state quantum discrimination through a Quantum network
区分不同量子态的需要是量子信息和通信中的一个基本问题。在这项任务中,通常最优策略的实际实现通常受到补充资源和非常复杂的接收器的需要的限制。我们已经在实验中实现了两个歧视计划在最小误差的情况下,基于接收器的网络结构和信息的动态处理。在我们的实验中实现的第一个协议,直接受到最近的理论建议的启发,实现了二进制最佳的歧视,而第二个协议提供了一种新的方法来多状态量子歧视,依赖于网络状接收器的动力学特征。该策略利用到达时间自由度作为编码变量,实现最佳结果,而不需要补充系统或设备。我们的研究结果进一步揭示了量子态识别任务的动力学方法的潜力,为当前实验策略的有效替代方案提供了一个可能的起点。
2021-07-21 quant-ph
Optimal State Discrimination Using Particle Statistics
本文将粒子统计方法应用于量子态的最佳模糊判别问题。要区分的状态被编码在相同粒子的内部自由度中,并且我们使用外部自由度的聚束和反聚束来区分各种内部状态。我们表明,我们可以实现最佳的单镜头歧视概率只使用粒子统计的影响。我们讨论有趣的应用,我们的方法来检测纠缠和纯化混合态。我们的方案可以很容易地实现与当前的技术。
2003-09-10 quant-ph
Qubit State Discrimination
我们展示了如何解决量子比特状态之间的歧视问题。我们使用的量子态歧视对偶定理和布洛赫球表示的量子比特,它允许一个简单的几何和分析表示的最佳猜测策略。
2010-03-01 quant-ph
Generalized quantum process discrimination problems
我们研究了一类广泛的量子过程判别问题,这些问题可以处理许多优化策略,如贝叶斯,奈曼-皮尔逊和明确的策略,其中每个过程可以由多个时间步组成,并且可以具有内部存储器。给定候选进程的集合,我们的任务是找到一个歧视策略,这可能是自适应和/或纠缠辅助,最大限度地提高给定的目标函数受到给定的约束。我们的问题可以表述为一个凸问题。导出了其无对偶间隙的Lagrange对偶问题及最优解存在的充要条件。我们还表明,如果一个问题有一定的对称性,至少有一个最优解存在,那么也存在一个最优解具有相同类型的对称性。最后讨论了一个过程判别问题的极大极小策略。作为我们的结果的应用,我们提供了一些问题,其中的自适应策略是不必要的最佳歧视。我们还提出了一个例子,单次拍摄的通道歧视,可以得到一个解析解。
2022-02-19 quant-ph
Single shot distinguishability of noisy quantum channels
Indian Institute of Technology Bhubaneswar(印度技术学院布巴内斯瓦尔分校)
研究单次鉴别噪声量子通道,分析单系统与纠缠探针在不同噪声下的最优性能及作用
2026-02-05 quant-ph
On the discrimination between classical and quantum states
为了给量子力学的基础研究和量子技术的应用提供一个有用的工具,本文研究了三种二体光学系统的量子度量化:一种基于亚散粒噪声相关,一种与反聚束相关,一种源于纠缠决定.详细讨论了由热态、相干态和压缩态作为种子的参量下转换的具体情况。
2009-09-29 quant-ph
Identification of a reversible quantum gate: assessing the resources
我们评估了在有限的一组替代方案中识别可逆量子门所需的资源,在我们的分析中包括确定性策略和概率策略。在概率策略中,我们考虑明确的门歧视,错误是不能容忍的,但不确定的结果是允许的,我们证明了并行策略是足够的,以明确地确定未知的门与最小数量的查询。该结果用于提供查询复杂度和最小辅助维度的上界和下界。此外,我们引入了广义t-设计的概念,它包括酉t-设计和群表示作为特殊情况。对于门形成一个广义的t-设计,我们给出了一个明确的表达正确的门识别的最大概率,我们证明了确定性策略的概率策略的性能之间没有差距。因此,评估的查询复杂性的完美的确定性歧视减少到更容易的问题,评估的查询复杂性的明确的歧视。最后,我们考虑歧视的策略,使用的辅助枝是禁止的,提供上限的额外查询的数量需要弥补缺乏纠缠的辅助枝。
2014-09-12 quant-ph
Entanglement cost of bipartite quantum channel discrimination under positive partial transpose operations
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本研究提出双分量量子通道鉴别的纠缠成本理论,通过k-可注入PPT测试器分析最优成功概率,并利用SDP方法计算纠缠成本。
2026-03-12 quant-ph
Power of sequential protocols in hidden quantum channel discrimination
研究隐藏系统量子信道判别(HQCD)问题,发现序贯协议能实现完美判别并达到海森堡极限,而深度为1的并行和多回合协议无法解决该问题,证明序贯协议在实验现实场景中更具优势。
2023-04-04 quant-ph
Contextuality-enhanced quantum state discrimination under fixed failure probability
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)
本研究在固定失败概率下展示了量子态鉴别中的上下文增强现象,并发现其在特定范围内消失,同时探讨了噪声对这一现象的影响。
2026-02-23 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
Adaptive quantum channel discrimination using methods of quantum metrology
Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理系)
本文提出基于量子计量方法的高效算法,用于实现最优自适应量子信道鉴别策略,揭示了信道鉴别与估计问题之间的结构相似性。
2026-01-29 quant-ph
Multi-state discrimination below the quantum noise limit at the single-photon level
在量子信息处理、量子精密测量和通信中,接近灵敏度的极限量子测量是核心。在单光子水平上区分多个状态的量子测量对于优化低功率光通信和量子通信中的信息传输是必不可少的,并且可以增强许多量子信息协议的能力。在这里,我们从理论上研究和实验上证明了歧视的多个相干态的光的灵敏度超过量子噪声限制(QNL)在单光子水平下的实际条件下的损失和噪声的基础上实现全局优化的自适应测量与单光子计数和位移操作的策略。这些鉴别策略可以提供现实的优势,以增强在低功率下的信息传输,并且与光子数分辨检测兼容,这在高功率下提供鲁棒性,从而允许在现实条件下在任意输入功率水平下超过QNL。
2017-10-31 quant-ph
Single-shot Non-destructive Quantum Sensing for Gaseous Samples with Hundreds of Chiral Molecules
针对微量手性物质高效识别的需求,提出结合微波对映体特异性态转移与微波谐振腔辅助非破坏探测的单次量子传感方法,可高置信度识别数百至数千分子的气态样品手性,有望拓展至单分子水平。
2023-10-04 physics.chem-ph quant-ph
Minimum-error discrimination of entangled quantum states
在量子技术中,最佳区分量子态的策略是关键。我们提出了一个实验演示的纠缠态之间的最小误差歧视,编码在对光子的偏振。虽然最佳的测量涉及到投影到纠缠态,我们使用Walgate等人的结果。设计一个光学实现仅采用局部偏振测量和前馈,它在Helstrom边界执行。我们的方案可以实现正交态的完美鉴别和非正交态的最小误差鉴别。我们的实验结果表明,不使用前馈的计划有一定的优势。
2010-08-04 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
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
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
Amortized Channel Divergence for Asymptotic Quantum Channel Discrimination
众所周知,对于有限非渐近区域中经典信道和量子信道的区分,自适应策略可以给出优于非自适应策略的优势。然而,Hayashi [IEEE Trans. Inf. Theory 55(8),3807(2009)]表明,在渐进机制中,经典信道区分的指数错误率在自适应设置中没有得到改善。我们以几种方式扩展这个结果。首先,我们建立了强Stein引理的经典-量子信道的证明,渐近的指数错误率的经典-量子信道的歧视是没有改善的自适应策略。其次,我们恢复许多其他类别的自适应策略不导致渐近优势的渠道。第三,我们给出了一般渐近量子信道鉴别的自适应协议的功率的各种逆界。有趣的是,自适应协议是否可以改善非对称Stein设置中量子信道鉴别的指数错误率仍然是开放的。我们的证明是基于摊销的量子信道,我们分析使用数据处理不等式的可扩展性的概念。
2020-06-18 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum-elevated Chiral Discrimination for Bio-molecules
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Shanghai Branch, Hefei National Laboratory(合肥国家实验室上海分部);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University(山西大学极端光学协同创新中心)
本研究提出利用量子噪声压缩的极化纠缠态实现生物分子手性鉴别,显著提升灵敏度和鉴别能力。
2026-11-05 quant-ph
Usefulness of adaptive strategies in asymptotic quantum channel discrimination
本研究证明在渐近量子信道区分中,自适应策略在多数情况下不优于非自适应策略,并首次给出两者对称假设检验指数的分离示例,表明经典反馈的自适应不增强信道区分能力。
2024-03-17 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum hypothesis testing and state discrimination
本文综述了有限维希尔伯特空间中量子态的假设检验理论。讨论了检验二进制量子假设的最优测量策略,使错误概率最小。集体和个人的自适应测量策略,在多个副本的情况下,在测试假设的错误概率的各种上限和下限,概述。简要介绍了量子信道鉴别技术以及纠缠态在提高鉴别精度中的作用。
2018-03-13 quant-ph
Locking and unlocking of quantum nonlocality without entanglement in local discrimination of quantum states
在区分多方量子可分态时,会出现无纠缠非定域现象。最近,人们已经发现,在非正交可分态的最小误差鉴别中,关于所准备的子系综的测量后信息可以锁定或解锁NLWE。因此,这是很自然的问是否测量后的信息的可用性可以影响NLWE的发生,即使在其他国家的歧视战略。在这里,我们表明,测量后的信息可以用来锁定以及解锁NLWE的发生方面的最佳明确的歧视。我们的研究结果可以提供一个有用的应用程序的基础上隐藏或共享信息的非正交可分离状态。
2022-03-11 quant-ph
Composite Classical and Quantum Channel Discrimination
研究非对称设定下二元复合信道判别问题,证明了量子信道并行与自适应策略的Stein指数界限,发现经典信道中自适应策略在非凸假设下具有优势,并推广了复合态判别结果。
2025-09-16 math-ph math.MP quant-ph
Quantum state discrimination
量子态叠加原理的一个基本结论是,必须存在非正交态,即尽管不同,但具有非零重叠的态。这种有限的重叠意味着没有办法确定一个给定的物理系统是在两个这样的状态中的哪一个状态下准备的。我们审查的各种策略,已被设计为最佳区分非正交状态和一些已执行的光学实验,以实现这些。
2008-10-10 quant-ph
Optimal Unambiguous State Discrimination of two density matrices and its link with the Fidelity
近年来,混合量子态的非对称态分辨问题引起了人们的广泛关注。到目前为止,最佳成功概率的界限已经推导出来[1]。对于两个混合态,它们是根据保真度给出的。在这里,我们给出了更严格的界限,以及必要和充分条件,两个混合态达到这些界限。并构造了相应的最优度量策略。有了这个结果,我们提供了明确的歧视一类通用的混合状态的解析解。这超出了已知的结果,这些结果都可以简化为一些纯态的情况。此外,我们表明,存在的例子中的界限不能达到。
2005-02-25 quant-ph
Sequential Quantum Maximum Confidence Discrimination
本文研究顺序量子最大置信度区分,证明实现同样高置信度的条件,并建立态扰动与信息增益之间的权衡关系。
2024-11-22 quant-ph
Distinguishing mixed quantum states: Minimum-error discrimination versus optimum unambiguous discrimination
我们考虑了两种不同的优化测量策略来区分非正交量子态。第一个是结论性的歧视与推断一个错误的结果的最小概率,第二个是明确的,即。e.无错误的,具有最小可能性得到不确定结果的歧视,其中测量未能给出明确的答案。为了区分两个混合量子态,我们研究了在结论性区分中所能达到的最小错误概率与在明确区分相同两个态时所能达到的最小失败概率之间的关系.对于任何两个给定的状态,后者至少是前者的两倍。作为一个例子,我们处理的情况下,量子系统的状态是已知的,与任意先验概率,要么是一个给定的纯态,或任何数量的相互正交的状态的均匀统计混合。对于这种情况下,我们推导出的最小错误概率的分析结果,并进行定量比较的最小故障概率。
2004-05-18 quant-ph
Experimental optimal discrimination of $N$ states of a qubit with fixed rates of inconclusive outcomes
本文实验演示了在固定非结论结果率约束下对量子比特N=2、3、5、7个对称态的最优区分,采用概率量子映射增强可区分性后进行最小错误测量,验证了该两步方法可扩展至更高维度并适用于量子通信场景。
2024-11-21 quant-ph