验证三量子比特配置中的不对称性

该研究团队在维度受限的制备-测量场景中,证实了三个未知量子比特态布洛赫向量配置的非对称性。为此,研究人员采用三个基础线性见证量作为构建模块,每个见证量包含两个二元测量设置和三个量子态制备:其中两个态与验证任务相关,第三个态作为辅助态。最终选定的见证量能自验证目标配置特性。通过数值计算,研究人员得出了任意镜像对称配置的界限值Q_mirror,当未知量子比特配置(例如实验数据)突破该界限时,即证实了非对称性。团队还分析了整体量子最大值Q_max(通过理论推导获得)与镜像对称界限之间的差值(Q_max-Q_mirror),并将其作为目标配置非对称性的量化指标。数值优化结果表明,最不对称的配置在单位布洛赫球面上形成直角不等边三角形。最后,研究者在公开量子处理器上实现了该方案,其显著突破镜像对称界限的实验结果,确证了三个量子比特态配置的非对称性。

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