无需共享参考框架的信息完备分布式计量学

在量子信息处理中,对量子比特实施任意制备与测量需要精确信息以确定特定参考系(RF)。在缺乏共享参考系的空间量子通信与传感领域,局域性与对称性的相互作用对物理系统施加了根本性限制。对可实现幺正操作的限制导致了一个“不可行定理”,该定理禁止在参考系无关的分布式计量学中提取局域编码信息。本工作提出了一种反向编码方法,将其应用于局域幺正不变网络态的两个副本上。该方法不仅规避了不可行定理,同时减轻了由参考系失准引起的类退相干噪声,从而实现了量子费希尔信息(QFI)的完整恢复。此外,研究证实局域贝尔态测量是达到QFI上限的最优策略。该发现为分布式量子传感的现场应用开辟了道路——这类应用本质上受制于未知参考系失准,且此前一直被不可行定理所阻碍。
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提交arXiv: 2026-01-10 02:37

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