自保真度关联对比度反转的基本极限
在测量设计中,设计抗对比读取是常见做法——即通过两个对相同输入产生尽可能差异响应的测量来抑制共模干扰。为评估这一策略在幺正动力学中的根本适用范围,研究人员探究了两个演化过程能否在广泛输入集合上实现全局对抗,亦或量子力学为这种对抗性设置了结构性限制。该研究通过将自保真度(存活概率)视为射影态空间上的随机变量,并采用皮尔逊相关系数作为与实现方式无关的全局对抗度量,在此框架下建立了以下定理:对于任何非平凡的幺正算符对,自保真度映射无法在整个态空间上实现逐点互补相关性。因此,相关界限的数学下界在物理上不可达,该团队将其解释为与硬件细节和噪声模型无关的抗对比幺正几何下限。研究具体阐明了该下限在可实现场景中的表现:在单量子比特布洛赫球Ramsey模型中,闭合关系式表明即便在标称最优调谐下仍存在残余共模分量;而在高维情况下,基于Haar/设计矩恒等式将自保真度的系综均值与协方差简化为少数幺正不变量,所得结论与具体实现无关。这些成果共同为幺正传感协议中的抗对比能力提供了与模型无关的判据,明确了其可实现与不可实现的界限。



