准备与魔法:测量准备场景中的半设备无关魔法认证

“非稳定性”是实现量子计算优势的关键资源,因为稳定子态允许高效的经典模拟。该研究团队开发了一种半设备无关的认证框架,仅基于系统维度的假设,即可在“制备-测量”场景中验证非稳定子态。在此框架下,研究人员提出了能够区分稳定子态与非稳定子态的维度见证指标,并通过分析证明:当这些指标的阈值被突破时,即可认证非稳定性。在最简设置(三种制备、两种测量、量子比特系统)中,超越特定阈值意味着至少一个制备态位于稳定子多面体之外。该工作进一步将此方法与量子随机存取编码相关联,将结论推广至qutrit系统,并提出基于态重叠(Gram矩阵)的非稳定性认证必要条件。这些成果为“制备-测量”场景提供了一套半设备无关的工具,可借助维度见证指标实现非稳定子态的系统化实用验证。

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