资源量化中的对称正交化与概率权重
在量子系统中,将非正交基转换为正交基通常会导致基本特性或物理意义的损失。该研究团队证明,在表征和量化量子资源(尤其是相干性与叠加态)时,勒夫丁对称正交化(LSO)方法显著优于广泛使用的格拉姆-施密特正交化(GSO)。研究人员同时运用LSO实现了两种转换:从非正交基构建正交基,以及从正交基集获得非正交基,从而消除了量子相干性基选择相关的任意性。与依赖于输入态排序的GSO不同,LSO采用对称变换方式平等处理所有向量,并最小化与原基的偏差。该方法生成的基组具有更高的稳定性和物理相关性,为分析非正交量子态中的叠加现象提供了便利。基于LSO,该工作还引入了勒夫丁权重——作为非正交表征的概率权重,为资源含量提供了统一度量标准。这些权重进一步通过熵和参与比等信息论测度,实现了与基无关的相干性及态离域化量化。理论分析与数值模拟均证实,LSO能更好地保持量子态对称性和资源特性,凸显了正交化方法及勒夫丁权重在资源理论框架中的关键作用。
