論文の概要: Incompatibility as a resource for programmable quantum instruments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.03717v7
- Date: Fri, 8 Mar 2024 18:36:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-11 23:54:01.958243
- Title: Incompatibility as a resource for programmable quantum instruments
- Title（参考訳）: プログラマブル量子機器の資源としての非互換性
- Authors: Kaiyuan Ji and Eric Chitambar
- Abstract要約: 資源理論の観点からプログラマブル・インスツルメンツ・デバイス(PID)について検討する。
物理的に重要なPIDのクラスは、実装する量子メモリを必要としないものである。
我々は、追加の量子メモリを必要としないプロセスを用いて、PID間の不整合事前順序を特定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7891842299872374
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum instruments represent the most general type of quantum measurement,
as they incorporate processes with both classical and quantum outputs. In many
scenarios, it may be desirable to have some "on-demand" device that is capable
of implementing one of many possible instruments whenever the experimenter
desires. We refer to such objects as programmable instrument devices (PIDs),
and this paper studies PIDs from a resource-theoretic perspective. A physically
important class of PIDs are those that do not require quantum memories to
implement, and these are naturally "free" in this resource theory.
Additionally, these free objects correspond precisely to the class of
unsteerable channel assemblages in the study of channel steering. The
traditional notion of measurement incompatibility emerges as a resource in this
theory since any PID controlling an incompatible family of instruments requires
a quantum memory to build. We identify an incompatibility preorder between PIDs
based on whether one can be transformed into another using processes that do
not require additional quantum memories. Necessary and sufficient conditions
are derived for when such transformations are possible based on how well
certain guessing games can be played using a given PID. Ultimately our results
provide an operational characterization of incompatibility, and they offer
semi-device-independent tests for incompatibility in the most general types of
quantum instruments.
- Abstract（参考訳）: 量子楽器は、古典的および量子的なアウトプットを持つ過程を取り入れているため、最も一般的な量子測定のタイプである。
多くのシナリオでは、実験者が欲しがるたびに多くの可能な機器の1つを実装できる「オンデマンド」デバイスを持つことが望ましい。
本稿では、PID(Programmable instrument device)などのオブジェクトについて言及し、資源理論の観点からPIDについて考察する。
物理的に重要なPIDのクラスは、実装に量子メモリを必要としないもので、これらはこのリソース理論において自然に「自由」である。
さらに、これらの自由物体は、チャネルステアリングの研究において、正確には非ステアブルチャネルアセンブリのクラスに対応する。
従来の測定不整合性の概念はこの理論の資源として現れるが、なぜなら、機器の非整合系を制御するPIDは量子メモリを構築する必要があるからである。
我々は、追加の量子メモリを必要としないプロセスを用いて、PID間の不整合事前順序を特定する。
所定のPIDを用いてゲームがどれだけうまくプレイできるかに基づいて、そのような変換が可能な場合に必要な十分な条件が導出される。
結論として,本研究は非互換性の操作的特徴付けを提供し,最も一般的な量子楽器の非互換性に関する半デバイス非依存テストを提供する。
関連論文リスト
- Quantum Equilibrium Propagation for efficient training of quantum systems based on Onsager reciprocity [0.0]
平衡伝播(Equilibrium propagation、EP)は、平衡に緩和する古典的なエネルギーモデルに導入され応用された手順である。
ここでは、EPとOnsagerの相互性を直接接続し、これを利用してEPの量子バージョンを導出する。
これは任意の量子系の可観測物の期待値に依存する損失関数の最適化に使うことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-10T17:22:09Z) - Measurement-Device-Independent Detection of Beyond-Quantum State [53.64687146666141]
量子外状態検出のための測定デバイス非依存(MDI)テストを提案する。
本稿では,入力集合のトモグラフィ完全性の重要性について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-11T06:40:13Z) - Semi-device-independent certification of quantum non-Markovianity using
sequential Random Access Codes [0.3262230127283452]
プロセス行列形式を用いたマルチタイムプロセスについて検討する。
量子非マルコフ環境の存在が通信能力の向上に重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-28T06:21:24Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Certification of entangled quantum states and quantum measurements in
Hilbert spaces of arbitrary dimension [0.0]
近年,複合量子システムのデバイス非依存(DI)認証が注目されている。
この論文では、任意の次元のヒルベルト空間において、デバイス独立に量子状態と量子測定を証明するためのスキームを構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-02T18:54:51Z) - Characterizing and quantifying the incompatibility of quantum
instruments [5.1398743023989555]
我々は、測定やチャネルの場合と同様に、量子機器の不整合性を導入し、その上の普遍的境界を導出する。
量子機器のポストプロセッシングが並列互換性のための自由な操作であることを証明した。
境界がきつい楽器のファミリーと互換性のない楽器のファミリーを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-06T16:19:14Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:00:00Z) - Characterizing quantum instruments: from non-demolition measurements to
quantum error correction [48.43720700248091]
量子情報処理では、量子演算はしばしば古典的なデータをもたらす測定とともに処理される。
非単位の動的プロセスは、一般的な量子チャネルの記述が時間進化を記述するのに失敗するシステムで起こりうる。
量子測定は古典的な出力と測定後の量子状態の両方を計測するいわゆる量子機器によって正しく扱われる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-13T18:00:13Z) - Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。
観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。
我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z) - Probing the Universality of Topological Defect Formation in a Quantum
Annealer: Kibble-Zurek Mechanism and Beyond [46.39654665163597]
一次元横フィールドイジングモデルによるトポロジカル欠陥生成の実験的検討について報告する。
位相フリップ誤差を伴う開系量子力学のKZMにより量子シミュレータの結果を実際に説明できることが判明した。
これは、環境からの孤立を仮定する一般化KZM理論の理論的予測が、その元のスコープを越えてオープンシステムに適用されることを意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T02:55:35Z) - Self-testing of a single quantum device under computational assumptions [7.716156977428555]
自己検査は、古典的な入出力相関のみに基づいて任意の量子システムを特徴づける手法である。
我々は、実際には実施が難しい複数の非通信当事者の設定を、1つの計算上の有界な当事者によって置き換える。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-24T19:00:15Z)
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。