論文の概要: Quantum scale estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.11921v3
• Date: Tue, 25 Oct 2022 00:57:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 02:05:50.158249
• Title: Quantum scale estimation
• Title（参考訳）: 量子スケール推定
• Authors: Jes\'us Rubio
• Abstract要約: 量子スケール推定は、量子力学の法則によって許容されるスケールパラメータを推定するための最も正確な枠組みを確立する。 この新しい枠組みは、スケール不変なグローバル温度測定を一般化し、原子状態の寿命を推定するために利用される。 より概念的な点として、量子オブザーバブルのより体系的な探索のためのテンプレートとして機能するアプローチであるスケールパラメーターのためのオブザーバブルを構築するために最適な戦略が採用されている。
• 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: Quantum scale estimation, as introduced and explored here, establishes the most precise framework for the estimation of scale parameters that is allowed by the laws of quantum mechanics. This addresses an important gap in quantum metrology, since current practice focuses almost exclusively on the estimation of phase and location parameters. For given prior probability and quantum state, and using Bayesian principles, a rule to construct the optimal probability-operator measurement is provided. Furthermore, the corresponding minimum mean logarithmic error is identified. This is then generalised as to accommodate the simultaneous estimation of multiple scale parameters, and a procedure to classify practical measurements into optimal, almost-optimal or sub-optimal is highlighted. As a means of illustration, the new framework is exploited to generalise scale-invariant global thermometry, as well as to address the estimation of the lifetime of an atomic state. On a more conceptual note, the optimal strategy is employed to construct an observable for scale parameters, an approach which may serve as a template for a more systematic search of quantum observables. Quantum scale estimation thus opens a new line of enquire - the precise measurement of scale parameters such as temperatures and rates - within the quantum information sciences.
• Abstract（参考訳）: ここで紹介および検討した量子スケール推定は、量子力学の法則によって許容されるスケールパラメータを推定するための最も正確な枠組みを確立する。 現在の慣行は位相パラメータと位置パラメータの推定にほとんど焦点を合わせているため、これは量子メトロロジーにおける重要なギャップに対処している。 事前の確率と量子状態、およびベイズ原理を用いて、最適確率演算測定を構築するための規則が提供される。 さらに、対応する最小平均対数誤差を特定する。 このことは、複数のスケールパラメータの同時推定に適合するように一般化され、実測値を最適、ほぼ最適、あるいは準最適に分類する手順が強調される。 図解の手段として、新しいフレームワークは、スケール不変のグローバル温度測定を一般化し、原子状態の寿命の推定に対処するために利用される。 より概念的な点として、量子オブザーバブルのより体系的な探索のためのテンプレートとして機能するアプローチであるスケールパラメーターのためのオブザーバブルを構築するために最適な戦略が用いられる。 量子スケール推定は、量子情報科学において、温度や速度などのスケールパラメータの正確な測定という、新たな要求のラインを開くことになる。

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