相干蒸馏的相干测量代价

量子相干——量子技术不可或缺的资源——已知可使用无法创造相干的操作从噪声形式中蒸馏出来。然而，蒸馏会索取一种隐性的相干测量代价，此前尚未被研究。我们设计了目标效应构造，通过对实现精确（极大或非极大）或近似蒸馏的任何过程所必需的相干测量结构的详细条件来刻画这一代价。作为推论，我们以下界限制了所需测量相干，其由操作相关的度量来量化。接着我们考虑从给定噪声相干态的多个副本中蒸馏的渐近极限，在此给出严格论证以支持如下猜想：相干测量代价（必要且充分）随副本数呈广延标度。我们还表明，该代价不小于在广义量子施泰因引理中饱和标度律的测量之相干。我们的结果与猜想适用于任何以相干蒸馏为附带结果的任务（例如非相干随机性提取）。但如果纯相干是唯一期望的输出，我们的猜想将带来警示性含义：测量代价常高于蒸馏产出，此时相干更应重新制备而非从噪声输入中蒸馏。