論文の概要: Uncertainty limits of the information exchange between a quantum system
and an external meter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10800v4
- Date: Mon, 26 Jul 2021 00:03:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 00:13:29.895762
- Title: Uncertainty limits of the information exchange between a quantum system
and an external meter
- Title（参考訳）: 量子システムと外部メータ間の情報交換の不確実性限界
- Authors: Tomonori Matsushita and Holger F. Hofmann
- Abstract要約: 量子系の可観測性に関する情報は、系と外部メータの間の物理的相互作用なしには得られない。
本研究では,システムとのインタラクションによる計測状態の変化から計測インタラクションを分析する。
- 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: It is not possible to obtain information about the observable properties of a
quantum system without a physical interaction between the system and an
external meter. This physical interaction is described by a unitary
transformation of the joint quantum state of the system and the meter, which
means that the information transfer from the system to the meter depends on the
initial quantum coherence of the meter. In the present paper, we analyze the
measurement interaction in terms of the changes of the meter state caused by
the interaction with the system. The sensitivity of the meter can then be
defined by evaluating the distinguishability of meter states for different
values of the target observable. It is shown that the sensitivity of the meter
requires quantum coherences in the generator observable that determines the
magnitude of the back action of the meter on the system. The trade-off between
measurement resolution and back action is decided by the relation between
sensitivity and quantum coherent uncertainty in the external meter. No matter
how macroscopic the device used as a meter is, it must necessarily be quantum
coherent in the degrees of freedom that interact with the system being
measured.
- Abstract（参考訳）: システムと外部メーターとの物理的相互作用なしに量子システムの観測可能な特性に関する情報を得ることは不可能である。
この物理的相互作用は、システムとメータの結合量子状態のユニタリ変換によって記述され、つまり、システムからメータへの情報転送はメータの初期量子コヒーレンスに依存する。
本稿では,システムとの相互作用によるメータ状態の変化に着目して計測相互作用の解析を行う。
メータの感度は、対象の観測可能な異なる値に対するメータ状態の識別性を評価することによって定義できる。
測定器の感度は、系における測定器のバックアクションの大きさを決定する生成器の量子コヒーレンスを必要とすることが示されている。
測定解像度とバックアクションとのトレードオフは、外部メータの感度と量子コヒーレント不確かさの関係によって決定される。
計測装置がどんなに巨視的であっても、測定されるシステムと相互作用する自由度において量子コヒーレントでなければならない。
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