論文の概要: Minimum-error discrimination of thermal states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13451v2
• Date: Wed, 5 Jan 2022 14:11:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 17:02:13.222842
• Title: Minimum-error discrimination of thermal states
• Title（参考訳）: 熱状態の最小誤差識別
• Authors: Seyed Arash Ghoreishi and Mario Ziman
• Abstract要約: 臨界温度を同定し、与えられた温度が非常に高温または極低温の熱状態と最もよく区別できるかどうかを判定する。 最適測定は温度や相互作用の強度にも依存しないことを示す。
• 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: We study several variations of the question of minimum-error discrimination of thermal states. Besides of providing the optimal values for the probability of error, we also characterize the optimal measurements. For the case of a fixed Hamiltonian, we show that for a general discrimination problem the optimal measurement is the measurement in the energy basis of the Hamiltonian. We identify a critical temperature, determining whether the given temperature is best distinguishable from thermal state of very high or very low temperatures. Further, we investigate the decision problem of whether the thermal state is above or below some threshold value of the temperature. Also, in this case, the minimum-error measurement is the measurement in the energy basis. This is no longer the case once the thermal states to be discriminated have different Hamiltonians. We analyze a specific situation when the temperature is fixed but the Hamiltonians are different. For the considered case, we show the optimal measurement is independent of the fixed temperature and also of the strength of the interaction.
• Abstract（参考訳）: 熱状態の最小誤差判別に関する諸問題について検討する。 誤差の確率に最適な値を提供するだけでなく、最適な測定値も特徴付ける。 固定ハミルトニアンの場合、一般微分問題に対して最適測定はハミルトニアンのエネルギー基底における測定であることを示す。 臨界温度を同定し、与えられた温度が非常に高温または極低温の熱状態と最もよく区別できるかどうかを決定する。 さらに,熱状態が温度のしきい値以下であるか否かの判定問題についても検討した。 また、この場合、最小誤差測定はエネルギーベースでの測定である。 これはもはや、識別される熱状態が異なるハミルトニアンを持つようになると、そうではない。 温度が固定されているが、ハミルトニアンが異なる特定の状況を分析する。 検討した場合, 最適測定は一定温度と相互作用の強さとは無関係であることを示す。

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