論文の概要: Quantum state smoothing as an optimal estimation problem with three different cost functions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02354v1
• Date: Fri, 4 Jun 2021 09:12:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 21:21:39.198441
• Title: Quantum state smoothing as an optimal estimation problem with three different cost functions
• Title（参考訳）: 3つの異なるコスト関数を持つ最適推定問題としての量子状態平滑化
• Authors: Kiarn T. Laverick, Ivonne Guevara and Howard M. Wiseman
• Abstract要約: このスムーズな量子状態は最適状態推定器であることを示す。 最適状態推定器を導出し, ゆがんだ滑らかな状態と呼ぶ。
• 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: Quantum state smoothing is a technique to estimate an unknown true state of an open quantum system based on partial measurement information both prior and posterior to the time of interest. In this paper, we show that the smoothed quantum state is an optimal state estimator; that is, it minimizes a risk (expected cost) function. Specifically, we show that the smoothed quantum state is optimal with respect to two cost functions: the trace-square deviation from and the relative entropy to the unknown true state. However, when we consider a related risk function, the linear infidelity, we find, contrary to what one might expect, that the smoothed state is not optimal. For this case, we derive the optimal state estimator, which we call the lustrated smoothed state. It is a pure state, the eigenstate of the smoothed quantum state with the largest eigenvalue.
• Abstract（参考訳）: 量子状態平滑化 (quantum state smoothing) は、前と後の両方で部分的な測定情報に基づいて開量子系の未知の真の状態を推定する手法である。 本稿では,スムーズな量子状態が最適状態推定器であること,すなわち,リスク(予測コスト)関数を最小化することを示す。 具体的には、滑らかな量子状態は2つのコスト関数(トレース2乗偏差と未知の真の状態との相対エントロピー)に関して最適であることを示す。 しかし、関連するリスク関数を考えると、線形不忠実性は、期待に反して、滑らかな状態が最適ではないことが分かる。 この場合、最適状態推定器(lustrated smoothed state)と呼ばれる状態推定器を導出する。 純粋な状態であり、最も大きな固有値を持つ滑らかな量子状態の固有状態である。

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