論文の概要: Quantum process discrimination with restricted strategies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09038v3
• Date: Tue, 14 Dec 2021 01:29:47 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 04:58:05.180909
• Title: Quantum process discrimination with restricted strategies
• Title（参考訳）: 制限戦略による量子プロセスの識別
• Authors: Kenji Nakahira
• Abstract要約: 本稿では、量子過程を識別するための最大成功確率を求めるタスクの一般的な定式化について述べる。 最適に制限された戦略が全ての戦略の集合の中で最適であるために必要な十分な条件を導出する。 この発見は、様々な制限された戦略の差別性能について深い洞察を与える可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.030567625639093
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The discrimination of quantum processes, including quantum states, channels, and superchannels, is a fundamental topic in quantum information theory. It is often of interest to analyze the optimal performance that can be achieved when discrimination strategies are restricted to a given subset of all strategies allowed by quantum mechanics. In this paper, we present a general formulation of the task of finding the maximum success probability for discriminating quantum processes as a convex optimization problem whose Lagrange dual problem exhibits zero duality gap. The proposed formulation can be applied to any restricted strategy. We also derive necessary and sufficient conditions for an optimal restricted strategy to be optimal within the set of all strategies. We provide a simple example in which the dual problem given by our formulation can be much easier to solve than the original problem. We also show that the optimal performance of each restricted process discrimination problem can be written in terms of a certain robustness measure. This finding has the potential to provide a deeper insight into the discrimination performance of various restricted strategies.
• Abstract（参考訳）: 量子状態、チャネル、スーパーチャネルを含む量子過程の識別は、量子情報理論における基本的なトピックである。 量子力学によって許容される全ての戦略の特定のサブセットに識別戦略が制限された場合に得られる最適な性能を分析することがしばしば関心である。 本稿では,ラグランジュ双対問題がゼロ双対性ギャップを呈する凸最適化問題として,量子過程を識別するための最大成功確率を求めるタスクの一般的な定式化について述べる。 提案された定式化は任意の制限された戦略に適用できる。 また、すべての戦略の組内で最適となる最適制限戦略に必要な必要十分条件を導出する。 我々の定式化による双対問題は、元の問題よりもずっと容易に解けるという単純な例を提供する。 また, 制限されたプロセス識別問題の最適性能は, 一定のロバスト性尺度を用いて記述できることを示した。 この発見は、様々な制限された戦略の識別性能について深い洞察を与える可能性がある。

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