局域测量的不相容性为局域量子态判别提供优势

不确定性原理可被视为引出了可观测量不相容性的概念。一组无法同时测量的量子测量被称为不相容测量集合。每一组不相容测量在量子态判别任务中都优于相容测量:一方从集合中制备一个态并发送给另一方,后者试图利用可用测量来判别该态。全局与局域量子态判别之间的比较已知会导致一种“非定域性”现象。在本工作中,我们建立了局域量子态判别与不相容量子测量两个领域之间的联系。我们考虑如下局域量子态判别任务:发送方制备一个 bipartite 态并将其子系统发送给两个接收方,接收方试图利用局域不相容测量来判别所发送的态。我们分析了使用不相容测量成功猜中态的概率与使用相容测量成功猜中态的最大概率之比。我们发现该比值由上界为一个关于局域测量不相容性的鲁棒性的简单函数。有趣的是,对应于每一对不相容测量集合,至少存在一个可达到该界的局域态判别任务。我们论证了最优局域量子态判别任务不呈现任何“非定域性”,此处该术语用于指全局与局域态判别中通过不相容与相容测量成功探测的概率之比的差值。结果可推广到多方局域量子态判别任务的范畴。