量子序列通用假设检验

量子假设检验(QHT)涉及未知量子态的统计推断。在复合假设的一般设定下,QHT的目标是通过对量子态多个副本的测量,判定该未知态属于两种状态类别中的哪一类。现有针对复合假设的QHT研究主要采用固定副本数的两步协议——先进行态估计,再执行优化的联合测量。然而这种固定副本数的方法可能效率低下,因为无论检验任务的内在难度如何变化,其使用的副本数量都保持不变。 为解决这些局限性,该研究团队提出“量子序贯普适检验”(QSUT)这一创新框架,用于复合假设一般情形下的序贯量子假设检验。该框架基于普适推断理论,交替执行两种测量:旨在探索假设空间的自适应局域测量,以及为最大化判别力而优化的联合测量。研究证明,在对假设结构要求极少的条件下,QSUT能严格控制第一类错误。该工作展示了QSUT的两种实际实现方案:一种基于Helstrom-Holevo检验,另一种利用浅层变分量子电路。在一系列复合QHT任务中的实验结果表明,相较于当前最优的固定副本数策略,QSUT能持续降低所需的副本复杂度。

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