实例最优量子态认证与纠缠测量
该研究团队探讨了量子态认证任务:给定假设态σ的描述和未知态ρ的多个副本,测试者需判断两者是否相同或在迹距离上相差ϵ。已知若测试者能对所有副本进行纠缠测量,则Θ(d/ϵ²)个ρ副本是该任务的必要且充分条件[CHW07, OW15, BOW19]。但这些界限针对的是最坏情况下的σ,对于具体实例的最优副本复杂度仍属未知。虽然此前已有工作证明当测试者仅限于副本间非纠缠测量时量子态认证的实例最优界限[CLO22, CLHL22],但当测试者的测量方式不受限制时该问题仍有待解决。 研究人员通过证明测试者进行完全纠缠测量时量子态认证的近乎实例最优界限,解决了这一开放性问题。与非纠缠情形类似,该团队发现认证σ的最优副本复杂度由最坏情况复杂度乘以σ与最大混合态之间的保真度决定。其采用新颖的Ingster-Suslina量子类比方法证明了下界——该方法本身可能具有独立研究价值。这种新方法还使得研究人员能以惊人简洁的证明,重新推导出最大混合态认证(即混合性测试)的Ω(d/ϵ²)下界[OW15]。
