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两个密度矩阵的无歧义态判别:第二类精确解

量子物理 2007-12-11 v2

摘要

我们考虑两个混合量子态的无歧义态判别(USD)。我们研究了最优 USD 测量中元素的秩与谱。这自然引出了部分第四约化定理。该定理表明,失败概率要么等于由保真度给出的总体下界,要么可以从原希尔伯特空间分离出一个二维子空间。随后我们利用该部分约化定理,推导了四维希尔伯特空间中任意两个等概率几何均匀(GU)态 ρ0\rho_0ρ1=Uρ0U\rho_1=U\rho_0 U^\daggerU2=\openoneU^2={\openone} 的最优解。这代表了 USD 问题中第二类不可约化为某些纯态情形的解析解。我们将结果应用于回答在采用弱相干态的 Bennett 与 Brassard 1984 量子密钥分发协议实现中相关的两个问题。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0702022,
  title  = {Optimal unambiguous state discrimination of two density matrices: A second class of exact solutions},
  author = {Philippe Raynal and Norbert Lütkenhaus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0702022},
  year   = {2007}
}

备注

final published version: 18 pages, 5 figures. to appear in PRA