量子平均态比你想的更友好：计算最大化平均保真度态的快速算法

保真度可以说是量子科学中最受欢迎的度量标准。然而，它的许多性质仍属未知。本工作中，我们解决了在任意有限量子态集合上最大化平均保真度的开放问题，并推导出新的上界。我们首先构造一个半定规划，其最优值即为最大平均保真度，然后推导出收敛到最优态的不动点算法。不动点算法在数值运行时间上优于半定规划。我们还推导出更易计算的近最优态表达式，以及最大平均保真度的上下界（当集合中所有态对易时这些界是精确的）。最后，我们讨论了我们的结果如何解决贝叶斯量子层析中的一些开放问题。