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【24h】

Zero uncertainty states in the presence of quantum memory

机译：在量子存储器存在下零不确定性状态

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The uncertainty principle imposes a fundamental limit on predicting the measurement outcomes of incompatible observables even if complete classical information of the system state is known. The situation is different if one can build a quantum memory entangled with the system. Zero uncertainty states (in contrast with minimum uncertainty states) are peculiar quantum states that can eliminate uncertainties of incompatible von Neumann observables once assisted by suitable measurements on the memory. Here we determine all zero uncertainty states of any given set of nondegenerate observables and determine the minimum entanglement required. It turns out all zero uncertainty states are maximally entangled in a generic case, and vice versa, even if these observables are only weakly incompatible. Our work establishes a simple and precise connection between zero uncertainty and maximum entanglement, which is of interest to foundational studies and practical applications, including quantum certification and verification.
机译：即使在系统状态的完整经典信息是已知的，即使已知的完整经典信息，不确定性原则也会对预测不相容可观察到的测量结果产生基本限制。如果可以构建与系统纠缠的量子存储器，情况是不同的。零不确定性状态（与最小不确定性状态相比）是特殊量子状态，可以消除在记忆中合适测量的合适测量辅助的不相容von neumann观察到的不确定性。在这里，我们确定任何给定的非确定性可观察到的所有零不确定性状态，并确定所需的最小纠缠。事实证明，所有零不确定性状态最大地缠绕在通用情况下，反之亦然，即使这些观察到只是弱不兼容。我们的工作在零不确定性和最大纠缠之间建立了一个简单而精确的联系，这对基础研究和实际应用感兴趣，包括量子认证和验证。

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