通过U-QRAM实现的量子存储器只读透明度和受限访问推理
通用量子随机存取存储器(U-QRAM)是一种固定且数据无关的幺正接口,能在存储寄存器上基于指定的计算“真值表”基实现相干随机读取。该工作研究了受限访问推理场景:存储寄存器持久存在但不可访问,实验者仅能制备和测量可访问寄存器,并调用固定的读取交互作用。在允许存储器处于任意量子态(纯态或混态,可能与不可访问参照系统纠缠,或处于真值表的相干叠加态)的前提下,该团队建立了只读访问的严格协议无关限制:对于任何有限查询协议(包括任意可访问辅助位、中间测量、自适应查询及查询间的一般完全正定保迹处理),可访问寄存器上的输出态仅通过真值表基的对角元素依赖存储态。等效而言,只读访问会通过该基的去相干(收缩)过程实现——不同真值表间的相干性在操作上不可观测。因此,所有存储假设检验任务均可简化为可访问寄存器上的标准态区分问题,其最小误差最优测量由赫尔斯特罗姆理论表征。该团队通过三个具体案例阐释该框架:(i)相位回踢还原单次查询的伯恩斯坦-瓦齐拉尼/多伊奇-乔萨几何结构;(ii)成功概率达3/4的最小赫尔斯特罗姆实例;(iii)纠缠真值表叠加态中相对相位的完全不可区分性。

