最优纯态克隆与转置是互补信道

状态克隆与状态转置是量子理论中虽具吸引力却无法完美实现的基本变换。该研究团队确定了将N个量子比特转换为K个转置副本的最优近似方案,并证明了纯输入态下的最优保真度。研究进一步表明,最优的量子比特N→K转置映射恰为最优通用对称N→N+K量子克隆机在纯态情况下的互补信道,这意味着两种任务可通过同一量子操作同步实现并达到相同最优保真度。该工作随后展示了一个能同步实现最优N→K转置与N→N+K克隆的显式量子电路,并讨论了其门效率。最后,研究人员探索了混合态N→1量子比特转置问题,通过白噪声可见度量化了最优性能,从而在多副本体系下获得了状态转置的最优结构物理近似。
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提交arXiv: 2026-03-24 18:11

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