論文の概要: Predictability as a quantum resource
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13468v2
- Date: Mon, 23 May 2022 15:42:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 17:02:57.085831
- Title: Predictability as a quantum resource
- Title（参考訳）: 量子資源としての予測可能性
- Authors: Marcos L. W. Basso and Jonas Maziero
- Abstract要約: 状態$rho$,$P$ of $rho$で作成されたシステムに対して、観測可能な$X$を参照して、$C$と等しいことを示す。
また、予測可能性に関するリソース理論を提案し、その自由量子状態と自由量子演算を同定する。
- 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: Just recently, complementarity relations (CRs) have been derived from the
basic rules of Quantum Mechanics. The complete CRs are equalities involving
quantum coherence, $C$, quantum entanglement, and predictability, $P$. While
the first two are already quantified in the resource theory framework, such a
characterization lacks for the last. In this article, we start showing that,
for a system prepared in a state $\rho$, $P$ of $\rho$, with reference to an
observable $X$, is equal to $C$, with reference to observables mutually
unbiased (MU) to $X$, of the state $\Phi_{X}(\rho)$, which is obtained from a
non-revealing von Neumann measurement (NRvNM) of $X$. We also show that
$P^X(\rho)>C^{Y}(\Phi_{X}(\rho))$ for observables not MU. Afterwards, we
provide quantum circuits for implementing NRvNMs and use these circuits to
experimentally test these (in)equalities using the IBM's quantum computers.
Furthermore, we give a resource theory for predictability, identifying its free
quantum states and free quantum operations and discussing some predictability
monotones. Besides, after applying one of these predictability monotones to
study bipartite systems, we discuss the relation among the resource theories of
quantum coherence, predictability, and purity.
- Abstract（参考訳）: つい最近になって、補性関係(CR)は量子力学の基本規則から派生した。
完全CRは、量子コヒーレンス、$C$、量子絡み合い、予測可能性、$P$を含む等式である。
最初の2つは、既にリソース理論フレームワークで定量化されているが、そのような特徴は最後には欠落している。
この記事では、状態 $\rho$, $P$ of $\rho$ で作成されたシステムに対して、観測可能な$X$ は、観測可能な互いに偏りのない$MU から$X$ への参照で$C$ に等しいことを示す。
P^X(\rho)>C^{Y}(\Phi_{X}(\rho))$ は MU ではなく可観測値であることを示す。
その後、nrvnmの実装に量子回路を提供し、これらの回路を用いてibmの量子コンピュータを用いてこれらの(in)等式を実験的にテストする。
さらに、予測可能性に関するリソース理論を提案し、その自由量子状態と自由量子演算を同定し、予測可能性単調性について議論する。
また,これらの予測可能性の1つを二成分系の研究に応用した後,量子コヒーレンス,予測可能性,純度といった資源理論の関係について考察する。
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