有限手段下量子擦除的最优界

在量子信息科学的实际应用中，量子系统可能与环境存在不可忽略的相互作用，这通常会因引入噪声而降低量子协议的能力。通过适当测量环境（从而投影其状态）来抵消这种影响，需要访问所有必要的自由度，而这在实践中可能极难实现。为了更好地理解自身的局限性，我们计算了当擦除被现实地限制于整个环境的一个可访问子空间时，最优量子擦除的上界（即最高可恢复可见度，或“相干性”）。在二维可访问环境的特定情况下，该界由*不可访问*环境的两个特定态的亚保真度给出，这为理解关联系统之间的联系打开了一个新窗口。我们还提供了三维可访问环境的解析解。这一结果也为亚保真度提供了一个有趣的操作性解释。最后，我们对一个最优擦除的随机态的期望可见度进行了统计分析，发现：1）如果选取一个随机的 2 量子比特纯态，存在一个最优测量允许以接近 90% 的可见度提取一个 1-量子比特态；2）如果在一个不可访问的环境中选取一个随机的 2 量子比特纯态，存在一个最优测量允许以几乎两倍于其初始可见度的可见度提取一个 1-量子比特态。