量子信道区分中的纠缠:有时少即是多
纠缠态已知是一种强大的资源,可提升各类量子信息与计算任务的性能。这种现象的一个典型例子是,通过超密编码协议可以在单次操作中完美区分所有四种泡利操作。虽然纠缠态通常是一种用于量子通道区分的强大资源,但情况并非总是如此。在该工作中,我们识别出最大纠缠态作为输入态并非最佳选择的场景,并且更普遍地表明,过度纠缠会显著降低通道的可区分性。为此,我们提出了一对显式的酉通道,该对通道在没有纠缠的情况下可以完美区分,但任何采用最大纠缠输入态的策略都与盲均匀猜测策略的epsilon-接近。为建立系统性的方法,我们引入了最大纠缠最差情况(MEWC)和最大纠缠最佳情况(MEBC)通道对的概念,并给出了通道对成为MEWC或MEBC的条件。基于这些条件,我们证明了区分MEWC通道对的最优输入态必然是分离的,并提供了非平凡的测量通道示例,在这些示例中,纠缠必然会降低区分的最优概率。

