量子力学中不存在普遍适用的纯化方法

该研究团队证明,量子力学的线性性与正定性对量子纯化施加了普遍限制,从而揭示了量子信息处理领域的一项新基础性限制。具体而言,任何量子操作都无法将有限数量的未知量子态或量子通道副本转化为依赖于输入的纯态或纯通道,这从根本上否定了静态和动态场景中重要形式的普适纯化方案。在放宽对精确纯输出要求的前提下,研究人员进一步扩展结果,建立了与任务细节或操作约束无关的近似纯化样本复杂度定量界限。为阐明这一原理的实际影响,该工作研究了近似制备纯膨胀的任务,并首次证明所需样本复杂度存在指数级下界。
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提交arXiv: 2025-09-25 12:56

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