瞬时非局域量子测量的纠缠消耗

相对论因果律对非局域变量的可测量性具有深刻影响，并提出了一个根本性问题：在特定时刻谈论非局域变量的值是否具有物理意义。近期研究表明，通过削弱测量在制备变量本征态中的作用，实际上可以利用纠缠来瞬时测量所有非局域可观测量。然而，要使这些测量方案确定性地成功，必须初始分发的无限量纠缠，且所有这些纠缠必然被消耗。在本工作中，我们通过明确设计仅利用初始分发有限量纠缠的方案，深化了对瞬时非局域测量的刻画。这使我们能够确定最一般情况下的非局域测量的平均消耗上限。这包括状态验证任务（即测量验证系统是否处于给定状态），以及可观测量的一般本征态集合的验证测量。尽管纠缠消耗是有限的，但发现其增长表现出极其不利的指数的指数标度，该标度取决于包含目标态 Schmidt 秩所需的量子比特数，或算符测量中系统的量子比特总数。这种标度被认为是酉分解的一般指数标度与克服相对论因果律的无信号约束所需的我们方案的高度递归结构相结合的后果。