非平凡量子可观测量总可通过某种相干性进行优化

本文考虑最大化任意非平凡量子可观测量均值所需的量子资源。我们表明，最大化可观测量均值的任务等价于最大化某种形式的相干性，至多施加一个非相干操作。因此，对于任意非平凡可观测量，存在一组优选基态，其中这些态之间的叠加总是有助于优化量子可观测量。此类态的有用性通过一族无穷大的有效相干度量来表示，并进一步表明可通过半定规划高效计算。我们还表明，这些相干度量遵循一种层级结构，该结构赋予了相干鲁棒性和 $l_1$ 范数相干性在此类优化任务中额外的操作性意义。