未知量子通道的伴随算子与佩茨恢复映射仿真

量子通道的变换,如转置、复共轭和伴随运算,是量子信息理论的基础性问题。面对未知量子通道时,核心问题在于这些变换能否通过量子超映射物理实现。虽然酉操作的此类超映射已被认知,但普通量子通道的情况存在本质差异。该研究团队建立了未知量子通道转置、复共轭与伴随变换在物理可实现性上的严格层级关系:提出了一种概率协议,仅需单次查询即可精确实现转置操作;同时证明了不可行定理——无论是复共轭还是伴随变换,都无法通过任何完全正定超映射(包括概率性方案)实现。研究人员随后通过基于拟概率分解的虚拟协议突破了复共轭的实现限制,并以钻石范数为度量证明了该方案的最优性。作为关键应用,该工作提出了一种估算未知通道佩茨恢复映射期望值的协议,相比现有方法显著降低了查询复杂度。

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提交arXiv: 2026-02-05 16:17

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