噪声相干态的量子放大与纯化

量子极限放大器以引入额外噪声为代价来增加量子信号的振幅。量子纯化协议以相反的方式运作，在衰减信号的同时降低噪声。在此我们研究介于这两个极端之间的场景。我们寻找最优物理过程，从具有高斯调制的 $N$ 个噪声相干态副本出发，生成 $M$ 个纯化的且放大的相干态的近似副本。我们证明最优确定性过程总是高斯的，而非高斯性在合适参数区间内为概率性优势提供动力。最优过程在确定性和概率性场景中都是实验可行的。鉴于此事实，我们提供了可用于认证相干态量子增强放大与纯化的实验演示的基准。