Optimal Estimation of Quantum Coherence by Bell State Measurement: A Case Study.
Optimal Estimation of Quantum Coherence by Bell State Measurement: A Case Study.
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DOI：
10.3390/e25101459
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发表时间：
2023-10-17
期刊：
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
量子相干性是量子力学最显著的特征。作为一种重要的资源，它被广泛应用于量子信息技术，包括量子算法、量子计算、量子密钥分配和量子计量学，因此开发有效的相干估计工具具有重要意义。贝尔态测量在量子信息处理中起着重要的作用。特别是，它还可以作为两份集体测量，在实验中直接测量未知量子态的量子相干性，而不需要任何优化程序、反馈或复杂的数学计算。本文从半参数估计和单参数估计的角度分析了量子比特情况下用Bell态测量估计量子相干性的性能。数值结果表明，Bell态测量是估计几种常用相干量词的最佳测量方法，并从半参数估计的量子极限和Fisher信息的角度进行了论证。
Quantum coherence is the most distinguished feature of quantum mechanics. As an important resource, it is widely applied to quantum information technologies, including quantum algorithms, quantum computation, quantum key distribution, and quantum metrology, so it is important to develop tools for efficient estimation of the coherence. Bell state measurement plays an important role in quantum information processing. In particular, it can also, as a two-copy collective measurement, directly measure the quantum coherence of an unknown quantum state in the experiment, and does not need any optimization procedures, feedback, or complex mathematical calculations. In this paper, we analyze the performance of estimating quantum coherence with Bell state measurement for a qubit case from the perspective of semiparametric estimation and single-parameter estimation. The numerical results show that Bell state measurement is the optimal measurement for estimating several frequently-used coherence quantifiers, and it has been demonstrated in the perspective of the quantum limit of semiparametric estimation and Fisher information.
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DOI：
10.3390/e23111519
发表时间：
2021-11-15
期刊：
Entropy (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Ding QM;Fang XX;Lu H
通讯作者：
Lu H
使用纠缠四夸特突破超密集编码的通道容量限制
影响因子：
13.6
作者：
Hu XM;Guo Y;Liu BH;Huang YF;Li CF;Guo GC
通讯作者：
Guo GC
影响因子：
8.6
作者：
Baumgratz, T.;Cramer, M.;Plenio, M. B.
通讯作者：
Plenio, M. B.
影响因子：
3.3
作者：
Len, Yink Loong
通讯作者：
Len, Yink Loong
影响因子：
3.3
作者：
Rebentrost, Patrick;Mohseni, Masoud;Aspuru-Guzik, Alan
通讯作者：
Aspuru-Guzik, Alan