量子信道上的保真度与费雪信息

量子态的保真度函数在量子信息科学中被广泛使用，并频繁出现在量子态估计与区分的最优性能量化中。量子信道上的保真度函数有望在量子信息科学中有同样广泛的应用。本文我们提出一种量子信道上的保真度函数，并表明量子信道上的各种距离度量可由该保真度函数获得，例如 Bures 角和 Bures 距离可通过该保真度函数扩展到量子信道。我们随后表明，量子信道之间的距离自然导出一个新的费雪信息，其量化了量子计量学中的终极精度极限，因此该终极精度极限可视为量子信道之间距离的显现。我们还表明，量子信道上的保真度为完美量子信道区分与量子计量学提供了统一框架，特别地，我们证明了完美信道区分所需的最小使用次数恰好是量子计量学中精度极限的对应物，并且通过此联系可获得完美信道区分所需最小使用次数的各种有用下界。