具有简单程序的可编程量子态鉴别器

我们描述了一类可鉴别两个量子态的可编程装置。我们考虑两种情况。第一种，两个态均未知。将各未知态的一份额外副本作为输入或程序提供给两个程序寄存器，而保证制备于某一程序态的数据态被送入装置的数据寄存器。该装置随后将以最优方式告知我们数据态与程序寄存器中存储的哪个模板相匹配。第二种，我们已知其中一态而另一态未知。将未知态的一份额外副本送入单一程序寄存器，而保证制备于程序态或已知态的数据态被送入数据寄存器。装置随后同样以最优方式告知我们数据态是匹配模板还是已知态。我们确定了两类最优装置。第一类以最小错误执行鉴别，第二类执行最优无歧义鉴别。所有情形中，我们先处理仅有一份数据态副本的较简问题，再将处理推广至 n 份副本。与其他工作相比，我们发现提供 n > 1 份数据态副本比提供 n > 1 份程序态副本能获得更高的成功概率。