明确相干态识别：搜索量子数据库

我们考虑将一个未知相干态与两个未知相干参考态之一进行明确识别的问题。具体而言，我们考虑制备在未知相干态 $\alpha_1$ 和 $\alpha_2$ 中的电磁场的两个模式。第三个模式制备在态 $\alpha_1$ 或态 $\alpha_2$ 中。任务是明确识别哪两个模式处于相同状态。我们提出了一种由三个分束器组成的方案来执行此任务。虽然我们没有证明其最优性，但我们表明所提议装置的性能优于有限维情况下已知最优测量的推广。我们展示了单个分束器能够最优地执行相干态的明确量子态比较。最后，我们提出了一种由 $2N-1$ 个分束器组成的实验装置，用于在 $N$ 个未知相干态中进行明确识别。该装置可被视为在量子数据库中的搜索。数据库的元素是编码在电磁场不同模式中的未知相干态。任务是指定激发在相同（尽管未知）相干态中的两个模式。