論文の概要: Experimental tests of density matrix's properties-based complementarity relations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.00723v3
• Date: Sat, 30 Jan 2021 00:55:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 00:30:47.334951
• Title: Experimental tests of density matrix's properties-based complementarity relations
• Title（参考訳）: 密度行列の性質に基づく相補関係の実験的研究
• Authors: Mauro B. Pozzobom, Marcos L. W. Basso and Jonas Maziero
• Abstract要約: ボーアの相補性原理は、与えられた実験装置の構成により、量子系の波のような特性または粒子のような特性を観察できるが、両方ではないことを述べる。 近年,量子系の粒子性と波動性の定量化がQMの数学的構造から導出された。 本稿では、1量子ビット量子状態の特定のクラスや、1、2、3量子ビットのランダムな量子状態に対しても、これらの相補性関係を実験的に検証する。
• 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: Bohr's complementarity principle is of fundamental historic and conceptual importance for Quantum Mechanics (QM), and states that, with a given experimental apparatus configuration, one can observe either the wave-like or the particle-like character of a quantum system, but not both. However, it was eventually realized that these dual behaviors can both manifest partially in the same experimental setup, and, using ad hoc proposed measures for the wave and particle aspects of the quanton, complementarity relations were proposed limiting how strong these manifestations can be. Recently, a formalism was developed and quantifiers for the particleness and waveness of a quantum system were derived from the mathematical structure of QM entailed in the density matrix's basic properties ($\rho\ge 0$, $\mathrm{Tr}\rho=1$). In this article, using IBM Quantum Experience quantum computers, we perform experimental tests of these complementarity relations applied to a particular class of one-qubit quantum states and also for random quantum states of one, two, and three qubits.
• Abstract（参考訳）: ボーアの相補性原理は量子力学(QM)の基本的な歴史的・概念的な重要性であり、与えられた実験装置構成により、量子系の波動的または粒子的特性を観察できるが両方ではないことを述べる。 しかし、これらの双対的な振る舞いは、どちらも同じ実験的な設定で部分的に現れることが認識され、量子トンの波動と粒子の側面に対するアドホックな測度を用いて、これらの表現がどの程度強いかを制限できる相補性関係が提案された。 近年、量子系の粒子性と波動性に関する定式化法が開発され、密度行列の基本的な性質(\rho\ge 0$, $\mathrm{Tr}\rho=1$)に関連するQMの数学的構造から導かれた。 本稿では、IBM Quantum Experience量子コンピュータを用いて、1量子ビット量子状態の特定のクラスや、1、2、3量子ビットのランダム量子状態に適用されたこれらの相補関係の実験を行う。

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