用有限纯态集最佳逼近给定量子比特态

量子态的制备是量子信息处理的基础。对一些已有量子态进行凸混合是有效的候选方案之一。本文主要研究如何由不超过三个给定纯态最优地制备目标量子态。我们给出了基于保真度(fidelity)的解析最优距离。我们还表明，使用超过四个态的制备本质上可转化为不超过四个态的情况，而后者可类似地按三态情况求解。通过与我们的解析和数值结果进行比较，说明了有效性。