Determining the minimal number of intensity measurements required for phase retrieval in $\mathbb{C}^4$ has been a long-standing open problem. Prior to this work, the best-known results implied that this minimum was either $10$ or $11$. In this paper, we leverage characteristic classes and cohomology groups from differential topology to prove that no family of $10$ vectors in $\mathbb{C}^4$ possesses the phase retrieval property. Combining our lower bound with Vinzant's explicit eleven-vector construction establishes that the exact minimum is $11$. Our result yields a significant consequence for pure state quantum tomography, namely, a rank-one POVM on $\mathbb{C}^4$ requires exactly $11$ elements to be informationally complete for pure states. This further implies that three orthonormal bases are insufficient to uniquely distinguish all pure states in $\mathbb{C}^4$. Because four orthonormal bases are already known to be sufficient, we conclude that exactly four bases are required, thereby completely resolving the problem left in [C. Carmeli, T. Heinosaari, J. Schultz, A. Toigo, Eur. Phys. J. D].


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ICLR 2024 | 近似最优的最大损失函数量子优化算法
专知会员服务
21+阅读 · 2024年2月23日
【NeurIPS2022】序列(推荐)模型分布外泛化:因果视角与求解
【AAAI 2022】神经分段常时滞微分方程
专知会员服务
36+阅读 · 2022年1月14日
技术贴│R语言13种相关矩阵图
R语言中文社区
15+阅读 · 2018年11月26日
自定义损失函数Gradient Boosting
AI研习社
14+阅读 · 2018年10月16日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
数据分析师应该知道的16种回归方法:定序回归
数萃大数据
16+阅读 · 2018年9月9日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
6+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
9+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
16+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
8+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
19+阅读 · 10月15日
相关资讯
技术贴│R语言13种相关矩阵图
R语言中文社区
15+阅读 · 2018年11月26日
自定义损失函数Gradient Boosting
AI研习社
14+阅读 · 2018年10月16日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
数据分析师应该知道的16种回归方法:定序回归
数萃大数据
16+阅读 · 2018年9月9日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员