热通道与放大器通道中过剩噪声的最优估计与判别

我们确定了任何自适应协议在判别或估计某通道时的性能基本上限，该通道具有编码于其环境状态中的未知参数。由于我们的方法依赖于数据处理原理，该上限适用于多种判别度量，包括量子相对熵、假设检验相对熵、Rényi 相对熵、保真度以及量子 Fisher 信息。我们将该上限应用于具有已知透射率（增益）但未知过剩噪声的热（放大器）通道。在这些情况下，我们发现对于几种感兴趣的判别度量，该上限是可达到的，并且实现该上限的方法是非自适应的，在每次使用通道的输入端采用高度压缩的双模真空态。估计热通道的过剩噪声对于量子密钥分发的安全性具有主要意义，在这种设置下，光纤光缆具有已知的透射率，但篡改窃听者改变了通道上的过剩噪声，因此尽可能精确地估计过剩噪声是可取的。最后，我们概述了一种可用于达到这些极限的实用策略。