训练量子测量装置以判别未知非正交量子态
量子物理
2023-05-09 v2
摘要
在此，我们研究通过未知量子态传输信息的解码问题。我们假设Alice将某个字母表编码为一组正交量子态，随后传输给Bob。然而，介导传输的量子信道将正交态映射为非正交态，可能是混合态。若信道的精确模型不可用，则Bob收到的态是未知的。为解码所传输的信息，我们提议训练一个测量装置以在判别过程中实现尽可能小的误差。这是通过为量子信道补充一个经典信道（允许传输训练所需的信息）并借助一种耐噪优化算法来实现的。我们在最小误差判别的情形下演示了该训练方法，并表明其实现的错误概率非常接近最优值。特别地，对于两个未知纯态的情形，我们的方案逼近Helstrom界。对于高维中更多态的情形也成立类似结果。我们还表明，在训练过程中使用的搜索空间缩减可导致所需资源的显著减少。最后，我们将我们的方案应用于退相干信道情形，达到了最优错误概率的精确值。
引用
@article{arxiv.2111.13568,
title = {Training quantum measurement devices to discriminate unknown non-orthogonal quantum states},
author = {D. Concha and L. Pereira and L. Zambrano and A. Delgado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.13568},
year = {2023}
}