增强型 Kitaev 相位估计算法在量子计量与计算中的效用

我们分析了一种广义 Kitaev 相位估计算法的性能，其中作用于制备为积态的 $M$ 个量子比特的 $N$ 个相位门可以任意分布。与均方误差按 1/N 缩放的标准算法不同，最优广义方案提供了海森堡极限的 $1/N^2$ 误差缩放，且我们表明它们实际上非常接近基本的贝叶斯估计界。我们还证明，当考虑损耗时，该算法的最优性会被破坏，此时其性能劣于基于纠缠的最优估计策略。最后，我们表明，若采用一种能更准确描述 Shor 算法中相位估计的替代资源量化方法，标准的 Kitaev 过程确实是最优的，无需考虑其广义版本。