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用秩-1 POVM 真正完备确定纯态的信息

量子物理 2017-11-22 v1 信息论 math.IT

摘要

dd 维 Hilbert 空间 Hd\mathcal{H}_d 中,能够唯一确定任意纯态的秩-1 正算子值测度 (POVM) 的最少元素个数是多少?已知结果是该数目不小于 3d23d-2。我们证明这一下界除 d=2d=2 或 4 外均不紧。随后我们给出上界 4d34d-3。对于 d=2d=2,许多含四个元素的秩-1 POVM 可确定 H2\mathcal{H}_2 中的任意纯态。对于 d=3d=3,我们通过构造证明最小数目为 8。对于 d=4d=4,最小数目属于集合 {10,11,12,13}\{10,11,12,13\}。我们表明若该数目大于 10,则可解决一个未决的开放问题:三组正交基不能区分 H4\mathcal{H}_4 中的所有纯态。对任意维数 dd,我们构造了 d+2k2d+2k-2 个自适应秩-1 正算子用于重构 Hd\mathcal{H}_d 中任意未知纯态,其中 1kd1\le k \le d

关键词

引用

@article{arxiv.1711.07585,
  title  = {Pure state `really' informationally complete with rank-1 POVM},
  author = {Yu Wang and Yun Shang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.07585},
  year   = {2017}
}