弱者变强之时:通过时间对称量子选择实现有效观测

量子可观测量在预选择态和后选择态条件下的弱值是时间对称量子力学的基石。该研究团队探究了顺序组合两个弱值的物理意义:首先是从预选择态|ψ⟩到后选择态|φ⟩的“正向”测量,随后进行“反向”测量。研究表明,这两个弱值的乘积是强测量条件下状态相关可观测量B=APψA的归一化期望值,其中Pψ=|ψ⟩⟨ψ|是态|ψ⟩的投影算符。通过分析当|ψ⟩是A的本征态与叠加态时该算符的结构,揭示了其如何编码量子干涉信息。该形式体系为量子信息科学提供了实用工具,可通过将纯态投影算符Pψ替换为通用密度矩阵ρ进行推广,从而与广义量子测量的更广泛框架建立联系。该工作还展示了这些工具如何用于量子计算机中特定状态的误差见证,并在纯态情况下完全通过强测量恢复弱值的相位信息。

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