論文の概要: Amount of quantum coherence needed for measurement incompatibility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.07239v3
- Date: Mon, 10 Jan 2022 18:16:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-24 03:29:16.863170
- Title: Amount of quantum coherence needed for measurement incompatibility
- Title(参考訳): 測定の不整合に必要な量子コヒーレンス量
- Authors: Jukka Kiukas, Daniel McNulty, Juha-Pekka Pellonp\"a\"a
- Abstract要約: 同じ「非コヒーレント」基底で対角に並ぶ量子観測可能な一対の量子は、共同で測定することができる。
まず、観測可能な1つの観測可能なコヒーレンスが、それと共同測定可能な観測可能な任意の観測可能要素の対角要素と結びついていることを観察し、不整合性に必要なコヒーレンスに対する一般的な基準を導いた。
我々は,解析的境界による大規模システムにおいても,数値最適化に頼らずに,不整合性問題を解決するための具体的な方法を開発した。
- 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: A pair of quantum observables diagonal in the same "incoherent" basis can be
measured jointly, so some coherence is obviously required for measurement
incompatibility. Here we first observe that coherence in a single observable is
linked to the diagonal elements of any observable jointly measurable with it,
leading to a general criterion for the coherence needed for incompatibility.
Specialising to the case where the second observable is incoherent (diagonal),
we develop a concrete method for solving incompatibility problems, tractable
even in large systems by analytical bounds, without resorting to numerical
optimisation. We verify the consistency of our method by a quick proof of the
known noise bound for mutually unbiased bases, and apply it to study emergent
classicality in the spin-boson model of an N-qubit open quantum system.
Finally, we formulate our theory in an operational resource-theoretic setting
involving "genuinely incoherent operations" used previously in the literature,
and show that if the coherence is insufficient to sustain incompatibility, the
associated joint measurements have sequential implementations via incoherent
instruments.
- Abstract(参考訳): 同一の「非コヒーレント」基底で対角的な量子オブザーバブルの対は共同で測定できるので、測定の不整合性には明らかにコヒーレンスが必要である。
ここでは、単一の可観測性におけるコヒーレンスが、それと共同測定可能な任意の可観測性の対角要素と結びついていることを確認する。
第2の可観測性が一貫性に欠ける場合(対角的)に特化し、数値最適化に頼らず、解析境界によって大規模システムでも扱いやすい不整合問題を解くための具体的手法を開発した。
本研究では,n量子ビット開量子システムのスピンボソンモデルにおける創発的古典性の研究に,既知の雑音境界の素早い証明を用いて,本手法の一貫性を検証する。
最後に,従来文献で用いられてきた「総合的不整合操作」を含む操作的資源論的な設定で,我々の理論を定式化し,コヒーレンスが不整合性を維持するのに不十分である場合,関連する関節測定は非整合器を介して順次実施されることを示す。
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