基于正算子值测度的相干性在标准和级联非正交量子态无结论判别中的应用

以固定无结论结果率（FRIO）区分非正交量子态的最优测量可以分解为：首先对输入进行辅助分离，产生有结论和无结论输出，然后对有结论输出（标准FRIO）或两者（级联FRIO）进行最小错误（ME）测量。这些测量的实现依赖于量子资源，在此我们研究基于正算子值测度（POVM）的相干性作为两种策略的资源，用于区分任意维度的等概率对称态。首先，我们证明辅助分离阶段的POVM相干性分解为辅助态的相干性以及系统与辅助系统之间的量子失协，这表明相干性是一种比量子关联更基本的资源。其次，我们证明标准和级联FRIO的POVM相干性分解为态分离和ME测量的POVM相干性度量，并由每个事件发生的概率加权。由于对非结论态进行了ME区分，级联方案所需的相干性被证明大于标准方案。我们通过表征qutrit态区分中的POVM相干性，讨论了结果的其他一般性方面，涉及输入的可区分性和非结论率。最后，通过利用基于POVM的相干性作为密码随机性增益的量化器，我们从生成对窃听者保密的随机比特的角度讨论了标准和级联FRIO策略。