随机扩张超信道

该研究团队提出了一种实现随机扩张超通道的量子电路,可将未知量子通道的并行查询转化为输入通道随机选择扩张等距变换的并行查询。这一方法自然推广了随机纯化通道的概念——后者将未知混合态的多个副本转化为随机选择纯化态的多个副本。该电路构建基于量子舒尔变换和对称群上的量子傅里叶变换,通过利用这些量子变换的高效实现方案,能以O(多项式(n,log d_I,log d_O))的电路复杂度实现随机扩张超通道,其中n为查询次数,d_I和d_O分别表示输入通道的输入和输出维度。 作为应用,研究人员展示了对未知量子通道的高效存储与检索方案,其程序成本在检索误差ε方面实现指数级改进。当克劳斯秩r取最小值(即r=d_I/d_O)时,研究证实量子电路可将未知量子通道Λ的n次并行查询转化为Λ的Θ(n^α)次并行查询(α<2),并能概率性地精确生成以最大混合态为参考态的佩茨恢复映射。这些成果还可进一步推广至量子超通道的情形。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-12-24 16:09

量科快讯