噪声信道下的非 Post-Peierls 相容性

Pusey-Barrett-Rudolph (PBR) 定理涉及量子态的实在性。它在量子本体论模型的背景下确立了每个纯量子态都是实在的。具体而言，通过保证特定态集 $P$ 具有非 Post-Peierls ($\neg$PP) 相容性（或不可区分性），并结合称为制备独立性假设 (PIP) 的特设公设，该定理确立了这两个性质意味着所有纯态集的 $\psi$-本体性（实在性）。这一 PBR 结果引发了两条特定的研究路线：一方面，人们得以在不使用 PIP 的情况下推导出类似结果，尽管代价是暗示了比 $\psi$-本体性更弱的性质；另一方面，也已证明 $\neg$PP 相容性本身是称为态的确定性排除任务有用性的明确见证。在本工作中，我们探讨了当态集 $P$ 处于某些噪声信道相互作用下时的 $\neg$PP 相容性，这将使我们能够识别出仍可执行态的确定性排除任务的一些噪声场景。具体而言，我们考虑了 $n$ 量子比特态集 $P$ 通过 i) 个体耦合和 ii) 集体耦合与环境相互作用的情况。在这两种情况下，我们通过解析表明，实现 $\neg$PP 相容性的现象虽然减弱，但仍然存在。为了寻找该现象的优化，我们报告了高达 $n=4$ 量子比特的数值实验。