論文の概要: Linear Gaussian Quantum State Smoothing: Understanding the optimal
unravelings for Alice to estimate Bob's state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.13348v3
- Date: Wed, 20 Jan 2021 14:42:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 05:42:41.505434
- Title: Linear Gaussian Quantum State Smoothing: Understanding the optimal
unravelings for Alice to estimate Bob's state
- Title（参考訳）: 線形ガウス量子状態平滑化:aliceのボブ状態推定のための最適解法を理解する
- Authors: Kiarn T. Laverick, Areeya Chantasri and Howard M. Wiseman
- Abstract要約: 量子状態平滑化(quantum state smoothing)は、特定の時間における量子状態の見積を構築する手法である。
アリスの平滑化の有効性に対するボブの測定選択の影響は、近年多くの論文で研究されている。
アリスの測度選択から最適な測度選択を近似できる簡単な仮説を考案する。
- 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: Quantum state smoothing is a technique to construct an estimate of the
quantum state at a particular time, conditioned on a measurement record from
both before and after that time. The technique assumes that an observer, Alice,
monitors part of the environment of a quantum system and that the remaining
part of the environment, unobserved by Alice, is measured by a secondary
observer, Bob, who may have a choice in how he monitors it. The effect of Bob's
measurement choice on the effectiveness of Alice's smoothing has been studied
in a number of recent papers. Here we expand upon the Letter which introduced
linear Gaussian quantum (LGQ) state smoothing [Phys. Rev. Lett., 122, 190402
(2019)]. In the current paper we provide a more detailed derivation of the LGQ
smoothing equations and address an open question about Bob's optimal
measurement strategy. Specifically, we develop a simple hypothesis that allows
one to approximate the optimal measurement choice for Bob given Alice's
measurement choice. By 'optimal choice' we mean the choice for Bob that will
maximize the purity improvement of Alice's smoothed state compared to her
filtered state (an estimated state based only on Alice's past measurement
record). The hypothesis, that Bob should choose his measurement so that he
observes the back-action on the system from Alice's measurement, seems contrary
to one's intuition about quantum state smoothing. Nevertheless we show that it
works even beyond a linear Gaussian setting.
- Abstract（参考訳）: 量子状態平滑化 (quantum state smoothing) とは、その前後の計測記録に基づいて、特定の時刻における量子状態の推定を行う手法である。
この手法は、観測者aliceが量子システムの環境の一部を監視し、aliceによって観測されていない環境の残りの部分は二次観測者bobによって測定されると仮定している。
アリスの平滑化の有効性に対するボブの測定選択の影響は、近年多くの論文で研究されている。
ここでは、線形ガウス量子(LGQ)状態平滑化を導入したレターを拡大する [Phys. Rev. Lett., 122, 190402 (2019)]。
本論文では,LGQ平滑化方程式のより詳細な導出と,Bobの最適測定戦略に関するオープンな疑問に対処する。
具体的には、アリスの測定選択を与えられたボブの最適測定選択を近似できる単純な仮説を考案する。
最適選択」とは、アリスのフィルター状態(アリスの過去の測定記録のみに基づく推定状態)と比較して、アリスの平滑化状態の純度向上を最大化するボブの選択を意味する。
ボブがアリスの測度から系のバックアクションを観察するために測定を選ばなければならないという仮説は、量子状態の滑らか化に関する直観とは反対である。
それでも、それは線型ガウス的設定を越えても機能することを示す。
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