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通过连续标记的非高斯测量进行近最优相干态辨识

量子物理 2026-03-11 v2

摘要

量子态辨识在量子信息与通信中扮演着核心角色。对于光学量子态的辨识,两种最广泛采用的测量技术是产生离散结果的光子检测和产生连续结果的零差检测。尽管使用光子检测的各种协议已被提出用于两个相干态的最优和近最优辨识,但已知零差检测具有更高的错误率,其最低可达错误率通常被称为高斯极限。在本工作中,我们证明尽管离散标记和连续标记测量之间存在根本差异,连续标记的非高斯测量同样能够实现近最优相干态辨识。我们设计了两种超越高斯极限的辨识协议:一种使用非高斯酉操作结合零差检测,另一种基于正交多项式。我们的结果表明,近最优相干态辨识不需要光子检测,并且使用连续标记测量可以在低能量下达到接近 Helstrom 界的错误率。我们还发现,在适度的相干态振幅范围内,我们的方案相比基于光子检测的 Kennedy 接收器保持优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.08032,
  title  = {Near-optimal coherent state discrimination via continuously labelled non-Gaussian measurements},
  author = {James Moran and Spiros Kechrimparis and Hyukjoon Kwon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08032},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 10 figures