量子科技中心_量科网

量子信道的变换（如转置、复共轭与伴随运算）是量子信息理论的基础要素。当面对未知量子信道时，核心问题在于这些变换能否通过量子超映射物理实现。虽然针对酉操作的超映射已有研究，但普通量子信道的情况存在本质差异。该研究团队建立了未知量子信道转置、复共轭与伴随变换在物理可实现性上的严格层级关系：提出一种概率协议能以单次查询精确实现转置运算；相反地，通过“不可行定理”证明无论是复共轭还是伴随变换，任何完全正定的超映射（即便是概率性方案）都无法实现。研究人员随后通过基于准概率分解的虚拟协议突破了这一限制，实现了复共轭运算，并证明其在钻石范数意义下的最优性。作为关键应用，该工作提出新协议来估算未知信道Petz恢复映射的期望值，相比现有方法显著降低了查询复杂度。