克隆量子信道
该研究团队探讨了确定性克隆量子通道的核心问题,重点关注最佳可实现速率与最高质量(即最优克隆)的关系。研究表明,量子态克隆本质上等同于克隆“丢弃-替换”通道,因此前者是这一更普遍问题的特例。通过引入高阶量子操作(量子过程),研究人员构建了处理广义克隆任务的统一框架,并确立了通道家族实现超复制(即二次克隆速率伴随误差趋零)的必要条件。研究发现含噪相位门通道符合这些条件,并为此任务构建了显式的超复制过程。反之,全噪声酉门通道、经典噪声通道及幅度阻尼通道均不满足该标准,其克隆速率至多呈线性。 在此理论框架下,该工作不仅得出了新结论,还重构了既有认知:针对量子态克隆提出了强逆命题;对于酉通道构建了不同于Dür等人[PRL 114, 120503 (2015)]与Chiribella等人[PRL 114, 120504 (2015)]的超复制方案——基于测量-制备过程,由此建立了最优通道克隆与贝叶斯通道估计之间的直接联系。最后,研究人员给出了搜索最优克隆过程的半定规划算法,并通过具体案例比较了相干方案与测量-制备方案的性能优势。
