利用最小秩一正定算子值测量进行纯态量子层析

量子态层析旨在通过测量统计重构未知量子态。若有限测量(POVM)的结果概率能确定任意纯态(至多相差一个全局相位),则该测量被称为“纯态信息完备”(PSI-Complete)。该研究团队聚焦于满足此任务最小充分条件的秩一POVM,并将其命名为“关键POVM”——即具备PSI-Complete特性但其任何真子集均不具备该特性的测量集合。 该工作证明了在维度n中,关键秩一POVM规模的尖锐上界:在实数域ℝ中至多为(n+1)/2,在复数域ℂ中至多为n²,并给出了达到这些边界的构造方法。针对实数情形,研究人员进一步揭示了其与区组设计的关联:当w能整除n(n−1)时,(n, w, w−1)设计可生成具有n + n(n−1)/w个测量结果的关键秩一POVM。该团队针对w=2、n−1和n的情形给出了具体构造方案。

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提交arXiv: 2025-11-12 17:36

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