論文の概要: Quantum Sequential Hypothesis Testing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.10773v2
- Date: Fri, 7 May 2021 10:08:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-23 12:59:01.070590
- Title: Quantum Sequential Hypothesis Testing
- Title（参考訳）: 量子シークエンシャル仮説試験
- Authors: Esteban Mart\'inez-Vargas, Christoph Hirche, Gael Sent\'is, Michalis
Skotiniotis, Marta Carrizo, Ramon Mu\~noz-Tapia, John Calsamiglia
- Abstract要約: 本稿では,量子仮説テストの基本課題に着目し,量子情報処理における逐次解析を導入する。
我々は、そのタスクを達成するのに必要なコピーの平均数について、究極的に低い境界を得る。
キュービット状態に対しては、最小平均コピー数に対する明示的な表現を導出し、固定された局所測定に基づく逐次戦略が最高の集団測定より優れていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1545092788508222
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce sequential analysis in quantum information processing, by
focusing on the fundamental task of quantum hypothesis testing. In particular
our goal is to discriminate between two arbitrary quantum states with a
prescribed error threshold, $\epsilon$, when copies of the states can be
required on demand. We obtain ultimate lower bounds on the average number of
copies needed to accomplish the task. We give a block-sampling strategy that
allows to achieve the lower bound for some classes of states. The bound is
optimal in both the symmetric as well as the asymmetric setting in the sense
that it requires the least mean number of copies out of all other procedures,
including the ones that fix the number of copies ahead of time. For qubit
states we derive explicit expressions for the minimum average number of copies
and show that a sequential strategy based on fixed local measurements
outperforms the best collective measurement on a predetermined number of
copies. Whereas for general states the number of copies increases as $\log
1/\epsilon$, for pure states sequential strategies require a finite average
number of samples even in the case of perfect discrimination, i.e.,
$\epsilon=0$.
- Abstract（参考訳）: 量子仮説テストの基本課題に着目し,量子情報処理における逐次解析を導入する。
特に私たちの目標は、必要に応じて状態のコピーが必要な場合に、所定の誤差しきい値である$\epsilon$の2つの任意の量子状態を区別することにあります。
我々は、タスクを達成するのに必要なコピー数の平均値の最終的な下限を得る。
我々は、いくつかの状態のクラスに対して下限を実現できるブロックサンプリング戦略を与える。
境界は、他のすべての手続きのうち、コピー数を時間前に固定するものを含め、最小平均コピー数を必要とするという意味では、対称および非対称な設定の両方において最適である。
キュービット状態に対しては、最小平均コピー数に対する明示的な表現を導出し、固定された局所測定に基づく逐次戦略が、所定コピー数で最高の集団測定を上回ることを示す。
一般的な状態の場合、コピー数は$\log 1/\epsilon$として増加するが、純粋な状態のシーケンシャル戦略では、完全判別の場合、例えば$\epsilon=0$のように有限平均サンプル数を必要とする。
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