所有非高斯态在信道甄别中均具优势：非凸连续变量量子资源的鲁棒性

哪些量子现象对信息处理任务具有优势？通过将量子态划分为有资源态与无资源态（即自由态），量子资源理论的数学形式体系有助于解答此类问题。对于甄别作用于探针态的信道这一任务，已有研究表明，在某些条件下——即自由态集合为凸集或有限维时——每个有资源的探针态均可提供优势，该优势由称为广义鲁棒性的资源单调性来量化。在本工作中，我们绕过先前研究的局限性，对任意资源理论定义了广义鲁棒性，并表明它具有两种操作层面的解释。首先，它为在探针态的多份拷贝上实施的信道甄别任务中的最大优势提供了上界。其次，在许多物理相关的理论中，它在最坏情形下量化了单拷贝信道甄别任务中的优势。我们进一步给出了多拷贝资源见证的一般构造，并提供了在实验中界定广义鲁棒性的实用方法。最后，我们将结果应用于连续变量量子信息中的一个关键案例研究：非高斯性资源理论。该理论自然地由非凸且无限维的自由态集合（高斯态）定义。我们的工作由此确证，所有非高斯态均能在某些信道甄别任务中提供优势，即使是那些仅为高斯态混合且通常在其他量子信息任务中被忽略的态。为了说明我们的发现，我们给出了 Fock 态非高斯性鲁棒性的精确公式，并分析了位于高斯态凸包内的一族非高斯态的鲁棒性。