論文の概要: Quantum hypothesis testing in many-body systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.11711v3
- Date: Mon, 28 Jun 2021 09:33:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 18:18:19.804765
- Title: Quantum hypothesis testing in many-body systems
- Title（参考訳）: 多体系における量子仮説試験
- Authors: Jan de Boer, Victor Godet, Jani Kastikainen, Esko Keski-Vakkuri
- Abstract要約: 量子力学では、後者のタイプの測定は量子仮説テストの枠組みを用いて研究し、最適化することができる。
量子多体系と量子場理論への量子仮説テストの適用について考察する。
- 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: One of the key tasks in physics is to perform measurements in order to
determine the state of a system. Often, measurements are aimed at determining
the values of physical parameters, but one can also ask simpler questions, such
as "is the system in state A or state B?". In quantum mechanics, the latter
type of measurements can be studied and optimized using the framework of
quantum hypothesis testing. In many cases one can explicitly find the optimal
measurement in the limit where one has simultaneous access to a large number
$n$ of identical copies of the system, and estimate the expected error as $n$
becomes large. Interestingly, error estimates turn out to involve various
quantum information theoretic quantities such as relative entropy, thereby
giving these quantities operational meaning.
In this paper we consider the application of quantum hypothesis testing to
quantum many-body systems and quantum field theory. We review some of the
necessary background material, and study in some detail the situation where the
two states one wants to distinguish are parametrically close. The relevant
error estimates involve quantities such as the variance of relative entropy,
for which we prove a new inequality. We explore the optimal measurement
strategy for spin chains and two-dimensional conformal field theory, focusing
on the task of distinguishing reduced density matrices of subsystems. The
optimal strategy turns out to be somewhat cumbersome to implement in practice,
and we discuss a possible alternative strategy and the corresponding errors.
- Abstract（参考訳）: 物理学における重要なタスクの1つは、システムの状態を決定するために測定を行うことである。
多くの場合、測定は物理パラメータの値を決定することを目的としているが、「状態a」や「状態b」といった単純な質問もできる。
量子力学では、後者のタイプの測定は量子仮説検定の枠組みを用いて研究、最適化することができる。
多くの場合、システムの多数の同一コピーを同時アクセスする限界において、最適測定を明示的に見つけることができ、期待された誤差をn$が大きくなると見積もることができる。
興味深いことに、誤差推定は相対エントロピーのような様々な量子情報理論量を含むことが判明し、これらの量に運用上の意味を与える。
本稿では,量子多体系と量子場理論に対する量子仮説検定の応用について考察する。
必要な背景資料のいくつかをレビューし,2つの状態がパラメトリックに近接している状況について詳細に検討する。
関連する誤差推定は、相対エントロピーの分散などの量を含み、新しい不等式が証明される。
スピン鎖の最適測定戦略と2次元共形場理論を考察し, サブシステムの密度行列の減少を識別するタスクに焦点をあてる。
最適な戦略は実際に実装するのは少々面倒であり、代替戦略とそれに対応するエラーについて議論する。
関連論文リスト
- Quantum-Enhanced Multi-Parameter Sensing in a Single Mode [0.0]
標準量子限界以下で不確実性が同時に減少する位置と運動量の小さな変化の測定を実証する。
実験では格子状態を用いて位置と運動量の小さな変化を計測し,同時に5.1(5)dBまで上昇した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-06T08:58:19Z) - Optimal discrimination of quantum sequences [13.39567116041819]
量子情報理論の鍵となる概念は、量子システムに符号化された情報にアクセスするためには、システムが持つ可能性のあるいくつかの状態の区別が必要であるということである。
本稿では、与えられたシーケンスのメンバがアンサンブルから秘密に、あるいは異なるアンサンブルから独立して描画された場合、そのシーケンスの個々のメンバの固定された局所的な測定により、最適な成功確率が達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-13T10:48:16Z) - One-Shot Min-Entropy Calculation And Its Application To Quantum Cryptography [21.823963925581868]
古典量子状態のミニエントロピーに対するワンショット下界計算手法を開発した。
これはよく知られたBB84量子鍵分配プロトコルに対して、より厳密な有限データ解析を与える。
これは、新しいソース非依存の連続変数量子乱数生成プロトコルに対するセキュリティ証明を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-21T15:11:26Z) - Postselection-free learning of measurement-induced quantum dynamics [0.0]
状態の計測後のアンサンブルの性質を推測するために,汎用的なスキームを導入する。
即時的な応用として,実験における量子状態設計の出現を検証するために本手法が有用であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T11:06:06Z) - Quantum Neural Estimation of Entropies [20.12693323453867]
エントロピー測度は、量子システムに存在する情報と相関の量を定量化する。
我々はフォン・ノイマンとレーニイのエントロピーを推定するための変分量子アルゴリズムと、測定された相対エントロピーと測定されたR'enyiの相対エントロピーを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-03T17:30:09Z) - Quantum State Tomography for Matrix Product Density Operators [28.799576051288888]
実験的測定から量子状態の再構成は、量子デバイスの検証とベンチマークに不可欠である。
ノイズや中間スケールの量子コンピュータによって生成される状態のような多くの物理量子状態は通常、構造化される。
圧縮センシングのツールと経験過程の理論を用いて,MPOの安定回復の理論的保証を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-15T18:23:55Z) - Quantum Discord Witness With Uncharacterized Devices [22.915199593638874]
任意次元系における未知の双極子状態の量子不協和を観測するために,不特性測定を用いた新しい手法を提案する。
本手法は, 誤差耐性などのデバイス不完全性に対して高い堅牢性を示し, その実験的実現可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-20T14:51:53Z) - Scalable approach to many-body localization via quantum data [69.3939291118954]
多体局在は、量子多体物理学の非常に難しい現象である。
計算コストの高いステップを回避できるフレキシブルニューラルネットワークベースの学習手法を提案する。
我々のアプローチは、量子多体物理学の新たな洞察を提供するために、大規模な量子実験に適用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-17T19:00:09Z) - Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories [41.94295877935867]
量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。
確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。
これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。
また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:29:43Z) - Towards Optimal Quantum Ranging -- Hypothesis Testing for an Unknown
Return Signal [6.345523830122166]
レンジフィンディングおよびLIDARでは、受信機で異なる状態を検出することにより、ターゲットの有無を検査することができる。
我々は、未知のコヒーレント状態の戻り信号に対する量子仮説テストを用いて、対称および非対称誤差確率の限界を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-03T16:20:54Z) - Entanglement detection in quantum many-body systems using entropic
uncertainty relations [0.0]
本研究では,エントロピー不確実性関係に基づく絡み合い対策について実験的に検討した。
サブシステム毎に2つの異なる測定設定でのみ結合確率分布を計測する必要がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T20:50:11Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。