受量子噪声影响的通用量子比特幺正算子被复制并插入到相干叠加通道中,叠加了两个路径,这些路径提供给穿过噪声幺正的探测量子比特,并由控制量子比特驱动。对叠加通道在探测-控制量子比特对的联合状态上实现的变换进行表征。然后针对噪声幺正相位估计的基本计量任务对叠加通道进行专门分析,其性能由经典或量子 Fisher 信息评估。与传统估计技术以及最近为类似相位估计任务研究的具有不确定因果顺序的量子切换通道进行了比较。在此处的分析中,第一个重要的观察结果是,叠加通道的控制量子比特虽然从未直接与被估计的幺正相互作用,但仍然可以单独测量以进行有效估计,同时丢弃与幺正相互作用的探测量子比特。切换通道也存在此属性,但无法通过传统技术实现。这里在一般条件下描述了控制量子比特的最佳测量。第二个重要的观察结果是噪声在将控制量子比特耦合到幺正量子比特中起着至关重要的作用,并且控制量子比特在非常强的噪声下仍可用于相位估计,即使在完全去极化的噪声下也是如此,而常规估计和切换通道在这些条件下不起作用。结果扩展了相干控制通道能力的分析,这些通道代表了可用于量子信号和信息处理的新设备。
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