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量子测量和动力学过程的表征通常需要纯态制备，但在实际实验环境中，由于噪声和系统限制，纯态的制备往往难以实现。该工作提出了一个统一框架，仅需单个输入态即可实现对未知克劳斯算符的直接完整表征。该框架同样支持对未知可观测量、幺正算符及密度矩阵的表征。值得注意的是，这些任务均可通过单个输入态、一组基于投影子的幺正演化算符以及单个可观测量的测量来完成。尤为关键的是，该方法对系统与探针间的耦合强度未施加任何限制。