BELT:密度矩阵线性变换的分块编码

不完全正定的线性映射在量子信息研究中具有关键作用,但其非完全正定的特性使得物理实现极具挑战性。核心困难在于:当此类映射𝒩作用于量子态ρ时,𝒩(ρ)可能无法对应有效的密度矩阵,导致难以在物理系统中直接制备。该研究团队提出线性变换块编码(BELT)协议,通过将输出𝒩(ρ)嵌入酉算子的子块来系统模拟任意线性映射。BELT利用相干量子演化实现对𝒩(ρ)信息的操控与提取,其显著优势在于可处理量子奇异值变换无法涵盖的映射类型(如转置映射)。该方案在纠缠检测、量子信道逆运算及伪微分算子模拟中展现出应用价值,相比基于厄米特保持映射指数化的协议,其样本复杂度获得显著提升。

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