¿Existe un circuito que ciertamente distinga entre los estados |0⟩|0⟩|0\rangle y |+⟩|+⟩|+\rangle?

No, esto no es posible. Está proponiendo un protocolo que tomará un estado del sistema$|s\rangle$(dónde$s=0,+$), combínalo con algún estado ancilla$|a\rangle$, y luego evolucionarlo a

$$|s\rangle\otimes |a\rangle \mapsto U |s\rangle\otimes |a\rangle$$ a través de alguna unidad global $U$tal que $$\begin{align} U |0\rangle\otimes |a\rangle & = |0\rangle\otimes |b\rangle \\ U |+\rangle\otimes |a\rangle & = |1\rangle\otimes |c\rangle. \end{align}$$ Sin embargo, porque $U$necesita ser unitario, necesita preservar el producto escalar $$(\langle +|\otimes \langle a|)( |0\rangle\otimes |a\rangle)=\frac{1}{\sqrt{2}},$$ mientras que sus estados objetivo tienen $$(\langle 1|\otimes \langle c|)( |0\rangle\otimes |b\rangle)=0.$$ Además, dado que cualquier canal cuántico arbitrario es una mezcla incoherente de medidas unitarias más proyectivas, y cada componente individual de esa mezcla está limitado como se indicó anteriormente, cualquier canal cuántico está limitado de manera similar.