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非正交态的不可区分性是量子力学的标志之一，它既是障碍也是资源。过去几十年来，人们对量子态鉴别 [1-9] 及其应用 [10-12] 进行了大量的理论和实验研究。量子信道鉴别 [13] 是一个相关且内容更丰富的课题，它要复杂得多 [14]，许多信道可以明确区分，即使类似状态无法区分 [15,16]。这些理论思想为激动人心的大类信道实验探测打开了大门，包括广泛使用的相移键控 (PSK) 和幅移键控 (ASK) 信道，它们以载波信号的相位或幅度调制方式对数据进行经典编码。这些协议具有自然的量子类似物，其中使用半经典有限长度协议 [1,17] 无法无误地区分信道。与二进制信道区分相比，区分多个量子信道需要更大的希尔伯特空间和更复杂的量子门序列，而原子系统可以很好地满足这些需求。原子系统中的长相干时间[18 – 20]、高保真度单量子比特门[19,21]以及许多长寿命状态的自然存在[22]使它们对量子协议很有吸引力。更诱人的是，原子提供了高维亚稳态流形，用于在单个原子内编码量子位或多个量子位[22 – 29]，这对于区分多个信道很有用。此外，原子系统非常适合电磁传感和通信，一个例子是里德堡原子在电磁传感和通信中的巧妙应用。
利用捕获离子的亚稳态进行实验量子通道鉴别
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