論文の概要: Operational applications of the diamond norm and related measures in quantifying the non-physicality of quantum maps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.07773v3
• Date: Thu, 5 Aug 2021 16:17:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-11 02:10:24.321741
• Title: Operational applications of the diamond norm and related measures in quantifying the non-physicality of quantum maps
• Title（参考訳）: ダイヤモンドノルムの操作的応用とその量子マップの非物理性定量化への応用
• Authors: Bartosz Regula, Ryuji Takagi, Mile Gu
• Abstract要約: 与えられた線型写像を量子チャネルに近似する異なる方法に基づく線形写像の非物理性について検討する。 任意のトレース保存写像に対して、どちらも基本距離測度(ダイヤモンドノルム)に減少することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Although quantum channels underlie the dynamics of quantum states, maps which are not physical channels -- that is, not completely positive -- can often be encountered in settings such as entanglement detection, non-Markovian quantum dynamics, or error mitigation. We introduce an operational approach to the quantitative study of the non-physicality of linear maps based on different ways to approximate a given linear map with quantum channels. Our first measure directly quantifies the cost of simulating a given map using physically implementable quantum channels, shifting the difficulty in simulating unphysical dynamics onto the task of simulating linear combinations of quantum states. Our second measure benchmarks the quantitative advantages that a non-completely-positive map can provide in discrimination-based quantum games. Notably, we show that for any trace-preserving map, the quantities both reduce to a fundamental distance measure: the diamond norm, thus endowing this norm with new operational meanings in the characterisation of linear maps. We discuss applications of our results to structural physical approximations of positive maps, quantification of non-Markovianity, and bounding the cost of error mitigation.
• Abstract（参考訳）: 量子チャネルは量子状態の力学を基盤としているが、物理的チャネルではないマップ(完全に正ではない)は、絡み検出、非マルコフ量子力学、エラー緩和といった設定でしばしば遭遇する。 本稿では、与えられた線形写像を量子チャネルに近似する異なる方法に基づく線形写像の非物理性に関する定量的研究に運用的アプローチを導入する。 最初の尺度は、物理的に実装可能な量子チャネルを用いて与えられた写像をシミュレートするコストを直接定量化し、非物理的力学をシミュレートする困難さを量子状態の線形結合をシミュレートするタスクにシフトさせる。 第2の尺度は、差別に基づく量子ゲームにおいて、非完全陽性写像がもたらす量的利点をベンチマークする。 特に、任意のトレース保存写像に対して、この量は基本距離測度(ダイアモンドノルム)に減少するので、線形写像の特徴付けにおいてこのノルムに新しい操作的意味を与える。 我々は, 正の写像の構造的物理近似, 非マルコビアン性の定量化, 誤差軽減のコストの制限に対する結果の適用について論じる。

関連論文リスト

• Solving an Industrially Relevant Quantum Chemistry Problem on Quantum Hardware [31.15746974078601]
  我々は、捕捉されたイオン量子ハードウェア上で、工業的に関係があり、強く相関する金属キレートの活性空間ハミルトニアンの最低エネルギー固有値を算出する。 量子ハードウェア上で変分量子アルゴリズムを訓練し,次に量子回路の出力として測定された状態の部分空間における古典的対角化を施すことにより,化学的精度を実現することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-20T12:50:15Z)
• Lindblad-like quantum tomography for non-Markovian quantum dynamical maps [46.350147604946095]
  本稿では,Lindblad-like quantum tomography (L$ell$QT) を量子情報プロセッサにおける時間相関ノイズの量子的特徴付け手法として紹介する。 単一量子ビットの強調力学について、L$ell$QT を詳細に論じ、量子進化の複数のスナップショットを可能性関数に含めることの重要性を正確に理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-28T19:29:12Z)
• Locally purified density operators for noisy quantum circuits [17.38734393793605]
  雑音量子回路から発生する混合状態は、局所精製密度演算子(LPDO)によって効率的に表現できることを示す。 N$ qubits の LPDO から 2 時間 N$ の大きさの凸対状態への写像を示し、仮想およびクラウス結合を管理する統一的な方法を導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-05T16:10:30Z)
• Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [46.99825956909532]
  局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。 本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z)
• Power of quantum measurement in simulating unphysical operations [10.8525801756287]
  古典的なサンプリングの代わりに量子計測を用いると、一般エルミート保存写像のシミュレーションコストが低下することを示す。 提案手法は,誤差軽減と量子機械学習と密接に関連する2つのアプリケーションで実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-18T17:39:38Z)
• Realizing Non-Physical Actions through Hermitian-Preserving Map Exponentiation [1.0255759863714506]
  本稿では、任意のエルミート保存写像の作用を量子過程に符号化することで効果的に実現できるエルミート保存写像アルゴリズムを提案する。 本研究は,量子デバイスを用いた非物理的動作を系統的かつ効率的に実装するための経路を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-15T18:00:04Z)
• Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability [27.426057220671336]
  量子デバイスの不完全操作による量子デコヒーレンスは、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)時代の重要な問題である。 量子情報および量子計算における標準解析は、量子ノイズチャネルをパラメータ化するためにエラーレートを使用する。 本稿では,その逆の物理的実装性により,ノイズチャネルのデコヒーレンス効果を特徴付けることを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-04T13:35:17Z)
• Entanglement and Quantum Correlation Measures from a Minimum Distance Principle [0.0]
  絡み合いと量子相関は、量子情報科学に基づく量子技術の実装のための重要な資源である。 純粋あるいは混合多粒子状態の量子相関の度合いを定量化できる明示的な測度を導出する。 我々の絡み合い尺度は、分離可能な状態の集合でのみ消滅するという意味では、テキストに忠実であることを証明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-14T22:18:48Z)
• Physical Implementability of Linear Maps and Its Application in Error Mitigation [12.539795808097063]
  対象の線形写像を物理的に実装可能な操作の線形結合に分解する。 この尺度は半定値プログラムで効率的に計算可能であることを示す。 量子エラー軽減シナリオにおいて,この尺度を運用上の意味を持つものとした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-20T16:03:09Z)
• Neural network quantum state tomography in a two-qubit experiment [52.77024349608834]
  機械学習にインスパイアされた変分法は、量子シミュレータのスケーラブルな状態キャラクタリゼーションへの有望な経路を提供する。 本研究では,2ビットの絡み合った状態を生成する実験から得られた測定データに適用することにより,いくつかの手法をベンチマークし比較する。 実験的な不完全性やノイズの存在下では、変動多様体を物理状態に収束させることで、再構成された状態の質が大幅に向上することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T17:25:12Z)
• Quantifying quantum non-Markovianity based on quantum coherence via skew information [1.8969868190153274]
  オープン量子過程に対する非マルコビアン性尺度を提案する。 位相減衰チャネルと振幅減衰チャネルの非マルコビアン性に関する従来の3つの測度と等価であることがわかった。 また、量子開系の力学の非マルコビアン性を検出するために、修正された Tsallis relative $alpha$ entropy of coherence を用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-05T15:37:15Z)

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。