一种可高效且鲁棒验证的不可克隆与不可隐藏的简单表述
量子物理
2025-08-12 v2
摘要
不相容性是量子理论区别于经典理论的特征，而无法克隆未知量子态是其最基础的实例之一。不可隐藏定理是另一出现在黑洞信息悖论背景下的此类实例，可视为不可克隆的对偶。此处，我们将量子理论的这两个基本特征以单一形式表述，该形式适于高效验证，且对态制备与测量中出现的误差具有鲁棒性。我们将幺正性——捕获量子信道相干性的量子理论平均优值指标——的概念推广至一般物理理论。随后，我们引入相容幺正对（CUP）集合的概念，其对应于理论中相容信道幺正性的允许取值。我们证明 CUP 集构成物理理论的简单“指纹”，且不相容性可通过其研究。我们推导了编码量子理论不可克隆/广播与不可隐藏定理的量子 CUP 集上的信息-扰动约束。继而开发了随机基准测试协议以高效估计量子 CUP 集，并利用 IBMQ 对最简实例进行仿真。最后，我们讨论了 CUP 集与量子无定理可为量子器件基准测试提供附加信息的途径。
引用
@article{arxiv.2303.02662,
title = {A simple formulation of no-cloning and no-hiding that admits efficient and robust verification},
author = {Matthew Girling and Cristina Cirstoiu and David Jennings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02662},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 11 figures; comments welcome!