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不确定性原理作为量子力学最具标志性的特征之一，最初被视为一种根本性的限制。自量子信息科学诞生以来，研究人员开始利用它来实现量子优势。为了更深入地理解这些优势的起源，一个关键问题是：不确定性原理的特征在多大程度上可以通过单次测量来模拟？由于单次测量显然无法体现不确定性原理，如果存在这种模拟，则意味着所声称的优势要么源于其他量子特性，要么仅能以更少资源的方式重现。该工作报告了一系列具有噪声鲁棒性的不可行定理，表明即使辅以量子预处理或后处理，不确定性原理足够强的特征也无法通过单次测量模拟。该特征通过互补测量仪器建模。该团队通过一种数值可行的度量完整刻画了互补测量仪器，并证明在旨在明确无误地传输经典信息的操作任务中，互补测量仪器是实现优势的充分必要条件。