論文の概要: Extreme expected values and their applications in quantum information
processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00466v1
- Date: Sun, 31 Oct 2021 11:10:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 18:57:24.625418
- Title: Extreme expected values and their applications in quantum information
processing
- Title（参考訳）: 量子情報処理における超期待値とその応用
- Authors: Wangjun Lu, Lei Shao, Xingyu Zhang, Zhucheng Zhang, Jie Chen, Hong
Tao, and Xiaoguang Wang
- Abstract要約: 独立変数 $X$ の単調関数 $F(X)$ が最大あるいは最小期待値を取るときの確率分布を考える。
量子情報処理における3つの問題を解くために、証明理論を適用した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.4733340808812505
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the probability distribution when the monotonic function $F(X)$
of the independent variable $X$ takes the maximum or minimum expected value
under the two constraints of a certain probability and a certain expected value
of the independent variable $X$. We proposed an equal probability and equal
expected value splitting method. With this method, we proved four inequalities,
and two of them can be reduced to Jensen's inequalities. Subsequently, we find
that after dividing the non-monotone function $H(X)$ into multiple monotone
intervals, the problem of solving the maximum and minimum expected values of
$H(X)$ can be transformed into the problem of solving the extreme value of a
multiple-variable function. Finally, we apply the proved theory to solve three
problems in quantum information processing. When studying the quantum parameter
estimation in Mach-Zehnder interferometer, for an equal total input photon
number, we find an optimal path-symmetric input state that makes the quantum
Fisher information take the maximum value, and we prove that the NOON state is
the path-symmetric state that makes the quantum Fisher information takes the
minimum value. When studying the quantum parameter estimation in
Landau-Zener-Jaynes-Cummings model, we find the optimal initial state of the
cavity field that makes the system obtain the maximum quantum Fisher
information. Finally, for an equal initial average photon number, we find the
optimal initial state of the cavity field that makes the Tavis-Cummings quantum
battery have the maximum stored energy and the maximum average charging power.
- Abstract（参考訳）: 独立変数 $X$ の単調関数 $F(X)$ が、ある確率の2つの制約の下で最大あるいは最小の期待値を取るときの確率分布と、独立変数 $X$ の特定の期待値を考える。
等価確率と等価期待値分割法を提案した。
この方法では4つの不等式が証明され、そのうち2つはジェンセンの不等式に還元できる。
その後、非単調関数 $H(X)$ を複数の単調区間に分割した後、最大および最小期待値 $H(X)$ を解く問題は、多重変数関数の極値を求める問題に変換できる。
最後に、証明された理論を適用し、量子情報処理の3つの問題を解く。
マッハ・ツェンダー干渉計(英語版)における量子パラメータ推定の研究において、同じ総入力光子数に対して、量子フィッシャー情報を最大値を取る最適経路対称入力状態を見つけ、量子フィッシャー情報を最小値とする経路対称状態がNOON状態であることを証明した。
landau-zener-jaynes-cummingsモデルにおける量子パラメータ推定について検討すると、システムの最大量子フィッシャー情報を得るためのキャビティフィールドの最適初期状態を見つける。
最後に、等しい初期平均光子数に対して、tavis-cummings量子バッテリが最大保存エネルギーと最大平均充電電力を持つようなキャビティ場の最適初期状態を見つける。
関連論文リスト
- Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Heisenberg Limit beyond Quantum Fisher Information [0.0]
絡み合った量子状態を用いることで、リソースが独立に使用される場合よりも精度を$N$でスケールすることができる。
雑音のないユニタリ進化の場合の推定精度の限界を導出する。
同じ物理系上で複数のパラメータを同時に測定する際のハイゼンベルク限界の問題を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-27T17:43:45Z) - Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。
本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。
位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T10:57:36Z) - Estimation precision of the acceleration for a two-level atom coupled to
fluctuating vacuum electromagnetic fields [1.6881346757176978]
我々は,ミンコフスキー真空中のゆらぎ電磁場に結合した一様加速二層原子の加速の量子フィッシャー情報について検討した。
真空ゆらぎ電磁場に対する原子応答は質量を持たないスカラー場と異なるが、量子フィッシャー情報は最終的に安定な値に達する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-26T13:38:09Z) - Distributed quantum sensing with optical lattices [0.0]
分散量子センシングでは、一般的にフォトニック系の複数のモード間の相関を利用して未知のパラメータの測定精度を高める。
ハイゼンベルク限界の$(N(M-1)T)2$でパラメータ推定が可能であり、$N$は粒子数、$M$はモード数、$T$は測定時間である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-10T03:47:44Z) - Optimal Second-Order Rates for Quantum Soft Covering and Privacy
Amplification [19.624719072006936]
量子側情報に対する量子ソフト被覆とプライバシー増幅について検討する。
どちらのタスクも、トレース距離を用いて処理された状態と理想的なターゲット状態の近接度を測定する。
この結果から, 微量距離が指数以下の速度で消失した場合の最適速度である, 中程度の偏差状態にまで拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-23T16:02:31Z) - Average-case Speedup for Product Formulas [69.68937033275746]
製品公式(英: Product formulas)またはトロッター化(英: Trotterization)は、量子系をシミュレートする最も古い方法であり、いまだに魅力的な方法である。
我々は、ほとんどの入力状態に対して、トロッター誤差が定性的に優れたスケーリングを示すことを証明した。
我々の結果は、平均的なケースにおける量子アルゴリズムの研究の扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-09T18:49:48Z) - Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and
for Quantum Privacy Amplification [56.61325554836984]
最大相対エントロピーとその滑らかなバージョンは、量子情報理論の基本的な道具である。
我々は、精製された距離に基づいて最大相対エントロピーを滑らかにする量子状態の小さな変化の崩壊の正確な指数を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-01T16:35:41Z) - Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。
本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z) - On the properties of the asymptotic incompatibility measure in
multiparameter quantum estimation [62.997667081978825]
Incompatibility (AI) は、ホレヴォとSLDスカラー境界の差を定量化する尺度である。
最大AI量は、$mu_sf min = 1/(d-1)$より大きい純度で特徴づけられる量子統計モデルに対してのみ達成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-28T15:16:37Z) - Roadmap for quantum simulation of the fractional quantum Hall effect [0.0]
量子コンピュータを構築する大きな動機は、強く相関した量子システムを効率的にシミュレートするツールを提供することである。
本研究では, 量子コンピュータ上で, 絶対零度まで冷却し, 強磁場で貫通する2次元電子ガスのシミュレーション方法について, 詳細なロードマップを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-05T10:17:21Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。