Local discrimination of generalized Bell states via commutativity
研究了局域操作和经典通信下广义Bell态的可重构性。引入了极大交换集（MCS）的概念，它是广义Pauli矩阵的子集，其元素是相互交换的，并且不存在其它广义Pauli矩阵与这个集合的所有元素都是交换的.我们发现，MCS可以被认为是一个检测器的局部可验证性的集合$\mathcal{S}$的广义贝尔态。事实上，我们得到了一个有效的准则。也就是说，如果$\mathcal{S}$的差集与某个MCS不相交或完全包含在某个MCS中，则集合$\mathcal{S}$是局部可区分的。此外，我们还给出了任意维数的MCS的一个有用的特征，这为检测广义Bell态的局域区分性提供了极大的方便。我们的方法可以推广到更一般的设置，其中包含格qudit基。结果见[Phys. Rev. Lett. \textbf{92}，177905（2004）]，[Phys. Rev. A \textbf{92}，042320（2015）]和最近的工作[arXiv：2109.07390]可以被推导为我们结果的特例。
2021-11-30 quant-ph
Generalized State Discrimination for Tunable Quantum Key Distribution
University of Chittagong（吉大港大学）；North South University（南北大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
研究针对量子密钥分发，引入广义量子态判别可调谐框架phiQKD，基于B92协议，用含倾斜角$\phi$的混合POVM族取代传统测量，可连续控制结果权衡，提升密钥率且适应噪声等，将测量视为可调参数可优化协议性能。
2026-07-09 quant-ph
Generalized quantum state discrimination problems
我们解决了一类广泛的优化问题，找到量子测量，其中包括在贝叶斯准则中找到一个最佳的测量和测量最大化的平均成功概率与一个固定率的不确定的结果的问题。我们的方法可以处理任何问题，其中每一个目标和约束函数制定的厄米算子和检测算子的乘法的痕迹的总和。我们首先推导出对偶问题和最优测量的充分必要条件。我们还考虑了这些问题的极大极小版本，并提供了极大极小解的充分必要条件。最后，对于具有一定对称性的优化问题，存在具有相同对称性的最优解。例子来说明我们的结果可以被使用。
2015-06-20 quant-ph
Generalized bipartite quantum state discrimination problems with sequential measurements
我们研究了一个寻找量子序贯测量的优化问题，它形成了一个广泛的一类状态判别问题的限制，只允许序贯测量。序列测量从爱丽丝到鲍勃的二分系统被认为是。利用这一事实，即优化问题可以制定为一个问题，只有爱丽丝的测量，是凸规划，我们推导出它的对偶问题和最优解的充分必要条件。在我们解决的问题中，爱丽丝的测量的输出可以是无限的或连续的，而被认为是具有有限数量的结果的连续测量。结果表明，存在一个最佳的顺序测量，其中爱丽丝的测量与有限数量的结果，只要一个解决方案存在。我们还表明，如果问题具有一定的对称性，那么存在一个最优解具有相同类型的对称性。一个极小极大版本的问题被认为是，并推导出一个极小极大解决方案的必要和充分条件。最后给出了一个例子，其中我们的结果可以用来获得一个最佳的顺序测量的解析表达式。
2017-07-15 quant-ph
Operational Advantage of Quantum Resources in Subchannel Discrimination
量子资源理论研究的中心问题之一是为给定的资源提供操作意义，表征物理任务，其中资源可以提供比所有无资源状态更明显的优势。我们表明，这总是可以实现所有凸资源理论。我们特别建立，任何资源状态，使一个优势，在一个通道的歧视任务，允许严格更大的成功概率比任何状态，没有给定的资源。此外，我们发现，广义鲁棒性措施作为一个确切的量词的最大优势，使给定的资源状态在一类子信道歧视问题，提供了一个普遍的操作解释这个基本的资源量词。我们还考虑了更广泛的子通道歧视的任务，并表明，广义的鲁棒性仍然作为操作优势量化的几个著名的理论，如纠缠，连贯性，魔术。
2020-05-05 quant-ph
Optimal discrimination of mixed quantum states involving inconclusive results
我们提出了一个混合量子态的广义鉴别方案。在目前的情况下，我们允许某些固定比例的不确定的结果，我们最大限度地提高量子态歧视的成功率。该协议介于Ivanovic-Dieks-Peres方案和Helstrom方案之间。我们制定的极值方程的最佳正算子值测度描述的歧视装置，并建立了一个准则，其最优性。我们还设计了一个数值方法，有效地解决这些极值方程。
2002-08-20 quant-ph
On the equivalence of lossy evolution and POVM generalized quantum measurements
损耗诱导的广义测量在几年前就已经被引入作为实现广义量子测量（POVM）的手段。在这里，原来的想法是扩展到一个完全等价的有损演化和某种广泛使用的POVM类。这个类包括POVM用于明确的状态歧视和纠缠浓度。这种等价性的一个含义是，基于PT对称和非厄米哈密顿算子的明确的状态判别方案具有与标准POVM相同的性能。在讨论了这种等价性的几个关键点后，我们用两个基本的物理实现来说明我们的发现。最后，我们讨论了这种等价性的几个含义。
2013-07-15 quant-ph
Optical realization of optimal unambiguous discrimination for pure and mixed quantum states
量子力学禁止非正交态之间的确定性区分。尽管如此，明确区分非正交态的能力是量子信息处理中的重要基础。在这项工作中，我们通过实验实现广义测量的光学系统，并证明了第一个最佳的明确区分三个非正交状态，成功率为55%，与25%的最大可实现使用投影测量进行比较。此外，我们提出的第一个实现明确区分纯态和非正交混合态。
2004-11-12 quant-ph
Time-energy tradeoff in unambiguous state discrimination POVM
非对称非正交态鉴别在量子信息和量子密码学中具有重要意义。通过POVM广义测量进行判别。对于这个过程中，我们发现所需的能源和进化时间之间的权衡，并表示为行动的成本不等式。我们发现实现，最大限度地减少这种类似行动的成本，并表明，在这种情况下，成本是由最大的人口转移系统的辅助POVM实现所需的。
2013-09-10 quant-ph
Minimum-error discrimination between two sets of similarity-transformed quantum states
利用这个充分必要条件，研究了两组相似变换等概率量子态之间的最小误差判别。在酉算子是两个不可约表示的生成集的情况下，以封闭形式确定了最优测量集和相应的最大判别成功概率.在可约表示的情况下，一般不存在封闭形式的公式，但该过程可以相应地应用于每种情况。最后，对混合量子态的几个重要例子，如量子比特态及其三种特殊情况和广义Bloch球m-量子比特态，给出了最优鉴别的最大成功概率.
2011-06-29 quant-ph
Single-shot discrimination of quantum unitary processes
我们用过程正算子值测度（PPOVM）的语言给出了量子过程的最小误差和无二义性判别问题。在这个框架中，我们提出了已知的解决方案，最小误差歧视的单一渠道。我们推导出了任意量子过程的无歧义判别的失败概率的一个“类概率”下界。这个界限是饱和的（在一定范围内的先验概率）的情况下，明确歧视的单一渠道。令人惊讶的是，这两个任务的最佳解决方案都是基于被称为完全有界过程保真度的相同数量的优化。
2010-03-07 quant-ph
Unitary-process discrimination with error margin
我们研究了酉过程之间的判别方案。该方案通过引入误差估计概率的裕度，对两种标准判别方案：最小误差判别法和无模糊判别法进行插值。我们提出了两种情况下的解决方案。一种是两个具有一般先验概率的酉过程的情况。另一种是群对称的情况：过程包括有限群的投影表示。在后一种情况下，我们发现，明确的歧视是一种“全有或全无”：最大的成功概率是0或1。我们还仔细分析了如何纠缠与辅助系统提高歧视的性能。
2010-06-10 quant-ph
Optimal discrimination between quantum operations
在本文中，我们讨论了两个给定的量子操作的鉴别问题。首先，基于单比特系统的Bloch表示，给出了非纠缠输入态鉴别两个单比特量子操作的精确最小错误概率。特别地，对于[Phys.Rev.A { \bf 71}，062340（2005）]中讨论的泡利通道，我们使用更直观和可视化的方法来处理它们的鉴别问题。其次，我们考虑了两个量子操作完全区分的条件。特别地，我们得到了两个广义泡利信道完全可区分的充要条件是它们的特征向量正交。
2007-05-17 quant-ph
Minimum error discrimination problem for pure qubit states
用Bloch矢量表示态，重新给出了区分$N$纯量子比特态的广义速率误差最小的充要条件.对于直接优化问题的算法解决这些条件的指示。给出了逆优化问题的一种解法。一般的结果被广泛地说明了特定的情况下，等概率的状态和$N=2,3,4$纯量子比特状态与不同的先验概率。
2009-11-11 quant-ph
Finding out all locally indistinguishable sets of generalized Bell states
本文研究二部量子系统中广义贝尔态集合的局部区分问题，提出了三个充分条件，并给出了C4和C5系统中局部区分的充要条件，列出了所有局部不可区分的4-GBS集合，完全解决了该问题。
2023-10-26 quant-ph
Experimental Quantum Process Discrimination
从一个有限的集合中选择未知的过程之间的歧视实验表明，即使在非正交过程的情况下是可能的。我们证明了明确的确定性量子过程歧视（QPD）的非正交过程使用纠缠，额外的已知幺正，或高维系统的属性。在所有情况下，以$\geq97%$的置信度区分作用于光子的单量子比特测量和幺正过程以及多体幺正（其中幺正不可分离地作用于两个远距离位置）。
2008-07-01 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
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
Twist-teleportation based local discrimination of maximally entangled states
本文研究了最大纠缠态的局域可纠缠性。特别是，我们关心的是对于足够大的维度，任何固定数量的MES是否可以局部区分。Fan和Tian \emph{et al.}在素数或素数幂维数下对广义Bell态和量子晶格态已经得到了两个令人满意的结果。受[Phys. Rev. A \textbf{70}，022304（2004）]中方法的启发，我们构造了一个适用于任意正交基的广义扭隐形传态方案。利用这种隐形传态方案，我们得到了单向可区分的MESS集的一个充分必要条件，其中包括GBS和量子晶格态作为特殊情况。此外，我们提出了[Phys. Rev. A \textbf{92}，042320（2015）]中结果的推广版本，用于任意维情况。
2020-06-08 quant-ph
Quantum-limited discrimination of laser light and thermal light
理解光学传感器的基本灵敏度极限需要对传感任务进行完整的量子力学描述。在这项工作中，我们计算的基本（量子）限制区分纯激光和热噪声在光子饥饿制度。计算了单模测量鉴别误差概率的Helstrom界以及直接检测、相干零差检测和Kennedy接收机的误差概率界。一个广义的肯尼迪（GK）接收机接近Helstrom极限。我们提出了一个实验演示这个传感任务，并证明$15.4$ dB的改善，直接检测使用GK接收机的歧视灵敏度，并改善$19.4\%$的错误概率相干检测。
2021-04-30 quant-ph
Efficient molecule discrimination in electron microcopy through an optimized orbital angular momentum sorter
我们考虑在电子显微镜中，通过一种特殊的光束整形技术来鉴别大分子结构的问题。我们的方法是基于最大化从每个电子的状态中提取的哪个分子的信息，为此，在量子态鉴别的框架内导出了最佳的可观测量，这允许人们从探针的量子特性充分考虑。我们模拟实现这样的最佳可观测的广义轨道角动量（OAM）分选机和基准测试其性能对最知名的真实空间的方法。
2020-01-24 quant-ph
Discrimination of correlated and entangling quantum channels with selective process tomography
量子动力学过程的准确和可靠表征是验证量子技术的基础，其中观察到的行为的竞争模型之间的区别为制造和操作量子比特设备提供了信息。我们提出了一种新的协议，量子信道歧视，利用量子动力学（DCQD）代码的直接表征的进展。我们证明，DCQD代码使选择性过程层析成像，以提高纠缠和相关的量子动力学之间的歧视。数值模拟表明，选择性过程层析成像只需要几个测量配置，以实现低误报率和DCQD编码提高了弹性的协议隐藏的噪声源。我们的研究结果表明，选择性的过程层析与DCQD代码是有用的，有效地区分相关串扰的来源，从不相关的噪声在当前和未来的实验平台。
2016-10-28 quant-ph
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
Contextuality in Sequential State Discrimination
Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）
该研究探讨上下文相关性在序列量子态鉴别中的作用，在n=1的非序列情形下证明COPE形式主义下特定非最优测量也存在上下文相关性，在n>1的序列情形下其存在取决于制备态和所选协议。
2026-10-14 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
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
Exponential error rates in multiple state discrimination on a quantum spin chain
我们考虑量子自旋链上两两不同的平移不变态所代表的有限组假设的决策问题。有利于假设之一的决定是基于对有限大小的块上的局部状态执行的广义测量的输出。我们假设存在给定集合中任意一对态的平均量子相干距离，并将它们中的最小值称为平均广义量子相干距离。我们建立，这个最小值指定的平均概率的指数衰减上的渐近约束拒绝在增加块大小的真实状态，如果任何一对的假设状态的平均量子距离是可实现的渐近误差指数在相应的二进制问题。该假设特别地由移位不变乘积状态（i.i.d.国家）。此外，我们提供了一个建设性的证明存在的一个序列的量子测试在增加块大小，它实现了一个渐近误差指数，等于平均广义的量子量子距离给定的一组状态的一个因素，这取决于设置本身。它可以是任意接近1的值，并且不小于$1/m$，因为$m$是来自所考虑的集合的不同状态对的数量。
2010-01-15 quant-ph
Contextual advantage for state discrimination
发现任何经典模型都无法解释的量子现象的定量方面对于理解经典理论和量子理论之间的边界具有基础性的重要意义。它对于识别那些现象提供了量子优势的信息处理任务也具有实际意义。使用广义非上下文的框架作为我们的经典性的概念，我们发现一个这样的非经典特征的量子最小错误状态歧视现象学。也就是说，我们确定定量限制的成功概率最小错误状态歧视在任何实验描述的非上下文本体模型。这些约束构成了量子理论所违反的非上下文性不等式，这种违反意味着相对于非上下文模型，状态判别具有量子优势。此外，我们的非上下文性不等式对噪声是鲁棒的，并且是可操作的公式化的，因此任何对不等式的实验违反都是上下文性的见证，而与量子理论的有效性无关。一路上，我们引入了新的方法来分析非上下文的情况下，并证明了我们的最小错误状态歧视的情况下，贝尔的情况下，一个紧密的连接。
2018-02-02 quant-ph
Optimal unambiguous discrimination between subsets of non-orthogonal quantum states
众所周知，在非正交但线性独立的量子态之间的明确区分是可能的，具有一定的成功概率。在这里，我们考虑这个问题的一个变体。我们将只区分其中的两个子集，而不是区分所有不同的状态。特别是，对于三个非正交状态的情况下，我们表明，最佳的策略，以区分一组包含一个状态的集合包含其他两个具有更高的成功率比，如果我们希望区分所有三个状态。有些令人惊讶的是，为了明确的区分，子集不需要线性独立。一个完全解析的解决方案，我们还展示了如何构建广义干涉仪（多端口），提供了一个光学实现的最佳策略。
2002-08-31 quant-ph
Optimum unambiguous discrimination of two mixed quantum states
我们研究广义测量，基于正算子值的措施，和冯诺依曼测量的明确歧视的两个混合量子态发生与给定的先验概率。特别是，我们得到的条件下，测量的失败概率可以达到其绝对下限，成比例的保真度的状态。的最佳测量策略产生的故障概率的保真度界明确地确定了一些情况下。一个例子涉及两个秩为d的密度算子，它们共同跨越一个二维希尔伯特空间，并且以一种特殊的方式相关。我们还提出了一个应用程序的结果明确的量子态比较的问题，推广的最佳策略，为任意先验概率的状态。
2005-07-23 quant-ph
Optimum Unambiguous Discrimination of Linearly Independent Pure States
在给定$n$线性无关纯态及其先验概率的情况下，研究了这些纯态的最佳无模糊判别问题。给出了使平均成功概率最大的最优测量策略所需满足的方程和最优解的性质，并给出了求最优解和最优测量策略的具体步骤。文中给出了一般方法和所得结果的数值和几何说明。我们导出了一个简单的解析公式，它可以用来简化某些情况下最优解的计算。我们还得到了一个广义的等概率测量问题的解析解，使用我们介绍的方程。最后，作为结果的另一个应用，我们详细研究了三个线性无关纯态的最优无模糊判别问题，并在某些特殊情况下得到了解析解。
2009-11-30 quant-ph
Graphical representation of generalized quantum measurements
我们提出了广义量子测量（POVM）的图形表示。我们表示POVM元素作为布洛赫向量，并找到这些向量应该满足的条件，以描述可实现的物理测量。我们展示了如何以图形方式找到测量结果的概率。整个形式主义被应用于非正交量子态的明确判别。
2006-04-26 quant-ph
Unambiguous discrimination of general quantum operations
本文首次实验演示了多达6个位移算子的最优明确区分及非酉量子操作的明确区分，为量子信息处理和量子传感提供了强大工具。
2024-04-20 quant-ph
Unambiguous discrimination of the change point for quantum channels
Quantum Information Science Research Center, Quantum ICT Research Institute, Tamagawa University（玉川大学量子信息科学研究中心、量子ICT研究所）
研究量子通道变更点的精确鉴别问题，提出无歧义鉴别中的上下界方法，分析单位ary通道序列的平均成功概率表达式。
2025-08-09 quant-ph
Optimal unambiguous filtering of a quantum state: An instance in mixed state discrimination
量子测量理论不允许确定性鉴别非正交态。然而，如果我们不想一直成功，也就是说，允许不确定的结果发生，那么明确的区分就有可能以一定的成功概率进行。这个问题的一个变体是集合判别：状态被分组在集合中，我们想确定给定的纯输入状态属于哪个特定的集合。我们认为在这里最简单的情况下，称为量子态过滤，当$N$给定的非正交状态，$\{|ψ_{1} >,..., |ψ_{N} > \}$，分为两组，第一组只包括一个状态，而第二组包括所有的剩余状态。我们提出了推导的最佳测量策略，在广义测量（POVM），区分$|ψ_1>$从集合$\{|ψ_2 >,...,|ψ_N > \}$和相应的最佳成功和失败概率。结果，但不是完整的推导，以前提出[ \prl { \bf 90}，257901（2003）]作为重点，有新的概率量子算法的应用程序的结果。我们还证明了这个问题等价于区分一个纯态和一个任意混合态。
2005-04-19 quant-ph
Experimental Multi-Party Sequential State Discrimination
最近，已经引入了用于多方场景中的量子态鉴别（QSD）的协议[Phys.Rev.Lett. 111，100501（2013）]。在该协议中，Alice生成两个预定义的非正交量子比特状态之一的量子系统，目标是将生成的状态信息发送给不同的各方，而在协议会话期间，它们之间没有经典的通信交换。有趣的是，通过对这个单一系统进行连续的广义测量，所有观察者都能识别出Alice准备的状态的概率是非零的。在这里，我们提出了该协议的实验实现的基础上偏振单光子态。我们的方案在光网络上工作，由于QSD是许多协议的核心，它代表了实验多方量子信息处理的一步。
2016-10-10 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
Optimal quantum state discrimination with confidentiality
我们研究了保密的量子态鉴别。$N$观测器共享属于有限已知状态集的给定量子态。观测器希望尽可能准确地确定状态，并将判别结果发送给接收器。然而，观察员不被允许获得关于哪个状态的任何信息。$N-1$或更少的观察者可能会试图窃取信息，但如果$N$观察者共存，诚实的观察者将阻止不诚实的观察者做错任何事情。假设状态集具有某种对称性，或者更准确地说，是阿贝尔几何均匀的;这封信描述了三个线性独立的循环纯态的情况作为特殊情况。我们提出了一个协议，实现任何最佳的非决定性的测量，这是一个广义版本的最小误差测量和最佳的明确的测量，这样的状态集，并确保任何组合状态的$N-1$或更少的观察员绝对没有关于给定状态的信息。我们的协议提供了一种安全地执行量子测量的方法，这可能是有用的量子信息的应用。
2015-06-27 quant-ph
Discrimination of Coherent States via Atom-Field Interaction without Rotation Wave Approximation
该研究针对量子信息处理中的相干态判别问题，采用无旋转波近似的Jaynes-Cummings模型实现场与辅助量子位相互作用，发现非RWA项可降低最小失败概率、增强判别效果，且明确态判别方案更优、能节省资源成本。
2023-06-09 quant-ph
Nondestructive discrimination of a new family of highly entangled states in IBM quantum computer
基于测量的量子计算（MQC）是构建量子计算机的主要范例。在这种情况下使用的团簇状态充当单向量子计算机。在这里，我们认为Z态是一种类似于团簇态的高度纠缠态，可以用于单向或基于测量的量子计算。我们定义Z-态基为一组与团簇态具有相同纠缠度的正交态。我们设计了新的量子线路来非破坏性地区分这些高度纠缠的Z态。所提出的量子线路可以推广到N比特量子系统。我们证实了Z-态的保存后，电路的性能由量子态层析过程。
2019-03-06 quant-ph
Quantum state discrimination and its applications
量子态鉴别是量子信息处理任务中各种应用的基础。它本质上描述了量子系统在不同状态下的可重构性，以及从量子系统中提取经典信息的一般过程。它在量子信息的应用中也很有用，例如密码协议中互信息的表征，或者作为一种技术来推导量子基础中的基本定理。它与相对论因果关系等物理原理有着深刻的联系。量子态鉴别可以追溯到几十年的悠久历史，从早期尝试将物理系统的信息处理形式化开始，例如用光子进行光通信。然而，在大多数情况下，量子态鉴别的最佳策略仍然没有解决，相关的应用仅在有限的情况下有效。本文综述了量子态鉴别的研究进展，并讨论了量子态鉴别在某些领域的应用。这篇综述旨在通过展示基本结果在应用中的利用方式以及相反的方式来加强量子态鉴别结果与量子信息应用之间的联系。
2017-07-11 quant-ph
Limit of Gaussian operations and measurements for Gaussian state discrimination, and its application to state comparison
在允许任意全局高斯操作和一般高斯测量的情况下，确定了从一类多模高斯态及其混合态中鉴别和比较量子态的最佳方法.我们考虑所谓的常数- $\hat{p}$位移态，它包括沿公共轴任意位移的多模相干态的混合。我们首先表明，没有全局或局部高斯变换或广义高斯测量可以导致一个更好的歧视方法比简单的零差测量分别适用于每个模式和经典的后处理的结果。这一结果适用于二进制状态比较问题。我们表明，零差测量，分别对每个模式进行，是最好的高斯测量二进制状态比较。我们进一步比较的性能的最佳高斯策略的二进制相干态的比较与这些非高斯策略使用光子探测。
2020-08-31 quant-ph
Detectors for local discrimination of sets of generalized Bell states
本研究针对LOCC下广义贝尔态集合的局域区分问题，确定了给定GBS集合的所有探测器，构造了无探测器的4-GBS集合并分析其LOCC可区分性，完全解决了$\mathbb{C}^{6}\otimes\mathbb{C}^{6}$中4-GBS集合的单向LOCC区分问题。
2025-04-16 math-ph math.MP 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
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
Linear-Optical Implementation of Perfect Discrimination between Single-bit Unitary Operations
幺正运算的判别是一项基本的量子信息处理任务。在线性光学元件的辅助下，我们用两种方法--顺序方案和并行方案--实验证明了单比特酉运算的完美区分。对这两种方案的复杂度和资源消耗进行了分析比较。
2008-03-19 quant-ph
Local Inaccessibility of Random Classical Information and Their Implications in the Change Point Problem
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；IISER Thiruvananthapuram（蒂鲁瓦纳姆珀尔印度科学与教育研究院）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出依赖输入的局部量子态判别框架局部随机认证（LRA），证明其不可能性可证实系综中纠缠态的存在，并揭示了其在量子变点问题局部估计中的信息论意义。
2025-10-12 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
Experimental realization of a generalized measuring device via a one-dimensional photonic quantum walk
我们通过一维光子量子行走实验实现了两个等概率单比特态的无歧义状态鉴别。此外，我们实验上实现了一个量子行走算法，实现了一个广义的测量，在一个单一的量子比特上的正算子值测量。单光子的位置的测量对应于对单光子的偏振的正算子值测量的元素的测量。
2014-10-09 quant-ph
Optimum unambiguous discrimination among linearly-independent non-orthogonal quantum states and its optical realization
通过将非正交量子态的集合映射到正交量子态的集合上，可以解决在非正交但线性独立的量子态之间明确区分的问题，然后可以无误差地区分正交量子态。这样的非幺正变换可以有条件地在量子系统上进行;幺正变换在一个更大的系统上进行，其中感兴趣的系统是一个子系统，测量被执行，如果获得了正确的结果，那么所需的非幺正变换将在子系统上进行。我们将展示如何构建广义干涉仪（多端口），当结合一些输出端口上的测量，实现这种类型的非酉变换。输入状态是单光子状态，其中光子被分成几种模式。讨论了区分三个非正交状态的一些明确的例子，并给出了最佳区分这些状态的网络。
2000-12-22 quant-ph
Every quantum helps: Operational advantage of quantum resources beyond convexity
该研究解决了非凸量子资源的有用性问题，通过为广义鲁棒性度量提供两种操作解释，证明在一般资源理论中任何量子资源态在信道判别任务中均具有定性和定量的优势。
2024-04-23 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
Relative Quantum Resource Theory and Operational Applications in Subchannel Discrimination
本文提出相对量子资源理论，通过定义资源相对于特定凸集的相对优越性及状态不足的新框架，在子信道判别任务中量化相对优势与劣势，扩展了量子资源理论的操作解释。
2024-12-26 quant-ph
Non-Destructive Discrimination of arbitrary set of orthogonal quantum states by NMR using Quantum Phase Estimation
本文提出了一种基于量子相位估计的算法，该算法能在任意正交态集合中无损地鉴别出量子态，并在核磁共振量子信息处理器上得到了实验验证。该过程是可扩展的，可以应用于任何一组正交状态。通过Matlab仿真证明了可扩展性。
2011-05-11 quant-ph
