論文の概要: Direct evaluation of measurement uncertainties by feedback compensation
of decoherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.13402v4
- Date: Sun, 15 Nov 2020 23:19:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-12 22:43:59.612703
- Title: Direct evaluation of measurement uncertainties by feedback compensation
of decoherence
- Title（参考訳）: デコヒーレンスのフィードバック補償による測定の不確かさの直接評価
- Authors: Holger F. Hofmann
- Abstract要約: 同じ物理系上で第2の基準測定を行うことができないため、量子測定の精度を評価するのは難しい。
プローブ量子ビットにおけるデコヒーレンスを補うために測定結果を用いた場合, 測定の不確かさの直接評価が可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: It is difficult to evaluate the precision of quantum measurements because it
is not possible to conduct a second reference measurement on the same physical
system to compare the measurement outcome with a more accurate value of the
measured quantity. Here, I show that a direct evaluation of measurement
uncertainties is possible when the measurement outcomes are used to compensate
the small amount of decoherence induced in a probe qubit by carefully
controlled interactions with the system. Since the original uncertainty of the
target observable causes fluctuating phase shifts in the probe qubit, any
additional information obtained about the target observable can be used to
compensate a part of the decoherence by applying a conditional phase shift to
the reference qubit. The magnitude of this negative feedback corresponds to an
estimate of the target observable, and the uncompensated decoherence defines
the uncertainty of that estimate. The results of the analysis show that the
uncertainties of the estimates are given by the uncertainties introduced by
Ozawa in Phys. Rev. A 67, 042105 (2003) and the optimal estimates are given by
the weak values associated with the different measurement outcomes. Feedback
compensation of decoherence therefore demonstrates the empirical validity of
definitions of errors and estimates that combine the initial information of the
input state with the additional information provided by each measurement
outcome.
- Abstract（参考訳）: 測定結果と測定量のより正確な値を比較するために同じ物理系で第2の基準測定を行うことができないため、量子測定の精度を評価することは困難である。
ここでは,測定結果を用いてプローブキュービット内で発生した少量のデコヒーレンスをシステムと慎重に制御することで,測定の不確かさの直接評価が可能であることを示す。
目標観測可能な本来の不確実性は、プローブキュービットの変動位相シフトを引き起こすため、基準キュービットに条件位相シフトを適用することにより、目標観測可能について得られた追加情報を用いてデコヒーレンスの一部を補償することができる。
この負のフィードバックの大きさは、対象の観測可能な推定値に対応し、補正されていないデコヒーレンスはその推定値の不確実性を定義する。
分析の結果,小沢がフィスで導入した不確実性から推定値の不確かさが示唆された。
A67,042105(2003)および最適推定値は、異なる測定結果に関連する弱い値によって与えられる。
したがって、デコヒーレンスのフィードバック補償は、入力状態の初期情報と各測定結果によって提供される追加情報を組み合わせた誤差の定義と推定の実証的妥当性を示す。
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