利用真正集体测量和受限集体测量对三个平行自旋的最优估计

对相同且独立的量子系统进行集体测量，在信息提取方面可以比个体测量更具优势。然而，在多体设定中，关于受限集体测量与真正集体测量之间的区别知之甚少。在这项工作中，我们基于一个简单而古老的估计问题——给定三个平行自旋的随机自旋态估计——建立了一个严格的性能差距。值得注意的是，我们推导了二分可分离测量最大估计保真度的解析公式，并阐明了其与真正集体测量的保真度差距。此外，我们阐明了最优二分可分离测量的结构。结果表明，最大估计保真度可以通过单向通信辅助的双副本和单副本测量在一个方向上实现，但在另一个方向上则不能。我们的工作揭示了量子测量（而非量子态）中多体非经典性的丰富图景，并有望引发进一步的研究。