論文の概要: Generalized quantum process discrimination problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.09759v4
- Date: Sat, 19 Feb 2022 07:31:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 02:46:52.365361
- Title: Generalized quantum process discrimination problems
- Title(参考訳): 一般化量子過程判別問題
- Authors: Kenji Nakahira, Kentaro Kato
- Abstract要約: 我々は、多くの最適化戦略を扱える幅広い種類の量子プロセス判別問題について研究する。
我々の課題は、与えられた目的関数を最大化する適応的あるいは/または絡み合い支援型の識別戦略を見つけることである。
問題のある対称性を持ち、少なくとも一つの最適解が存在する場合、同じタイプの対称性を持つ最適解が存在することを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.538209532048866
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study a broad class of quantum process discrimination problems that can
handle many optimization strategies such as the Bayes, Neyman-Pearson, and
unambiguous strategies, where each process can consist of multiple time steps
and can have an internal memory. Given a collection of candidate processes, our
task is to find a discrimination strategy, which may be adaptive and/or
entanglement-assisted, that maximizes a given objective function subject to
given constraints. Our problem can be formulated as a convex problem. Its
Lagrange dual problem with no duality gap and necessary and sufficient
conditions for an optimal solution are derived. We also show that if a problem
has a certain symmetry and at least one optimal solution exists, then there
also exists an optimal solution with the same type of symmetry. A minimax
strategy for a process discrimination problem is also discussed. As
applications of our results, we provide some problems in which an adaptive
strategy is not necessary for optimal discrimination. We also present an
example of single-shot channel discrimination for which an analytical solution
can be obtained.
- Abstract(参考訳): 我々は,ベイズ,ニーマンピアソン,非あいまいな戦略など多くの最適化戦略を処理可能な量子プロセス識別問題の幅広いクラスを調査し,各プロセスは複数の時間ステップで構成され,内部メモリを持つことができる。
候補プロセスの集まりが与えられた場合、我々のタスクは、与えられた制約の対象となる目的関数を最大化する適応的および/または絡み合い支援された識別戦略を見つけることである。
我々の問題は凸問題として定式化できる。
双対性ギャップのないラグランジュ双対問題であり、最適解に必要な十分条件が導かれる。
また、ある問題がある対称性を持ち、少なくとも一つの最適解が存在する場合、同じタイプの対称性を持つ最適解が存在することも示している。
プロセス識別問題に対するミニマックス戦略についても論じる。
この結果の応用として,適応戦略が最適識別に必要でない問題を提案する。
また,分析解が得られる単発チャネル識別の例を示す。
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