論文の概要: Convexity and uncertainty in operational quantum foundations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.13834v1
- Date: Mon, 28 Feb 2022 14:45:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 17:49:03.260510
- Title: Convexity and uncertainty in operational quantum foundations
- Title（参考訳）: 運用量子基礎における凸性と不確実性
- Authors: Ryo Takakura
- Abstract要約: この論文の目的は不確実性の基本的な側面を研究することである。
まず、量子論において類似した境界が2種類の不確実性関係に対してしばしば得られる理由を明らかにする。
量子不整合性(quantum incompatibility)と呼ばれる量子論における不確実性のより広範な表現を考える。
- 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: To find the essential nature of quantum theory has been an important problem
for not only theoretical interest but also applications to quantum
technologies. In those studies on quantum foundations, the notion of
uncertainty plays a primary role among several stunning features of quantum
theory. The purpose of this thesis is to investigate fundamental aspects of
uncertainty. In particular, we address this problem focusing on convexity,
which has an operational origin. We first try to reveal why in quantum theory
similar bounds are often obtained for two types of uncertainty relations,
namely, preparation and measurement uncertainty relations. To do this, we
consider uncertainty relations in the most general framework of physics called
generalized probabilistic theories (GPTs). It is proven that some geometric
structures of states connect those two types of uncertainty relations in GPTs
in terms of several expressions such as entropic one. Our result implies what
is essential for the close relation between those uncertainty relations. Then
we consider a broader expression of uncertainty in quantum theory called
quantum incompatibility. Motivated by an operational intuition, we propose and
investigate new quantifications of incompatibility which are related directly
to the convexity of states. It is also shown that there can be observed a
notable phenomenon for those quantities even in the simplest incompatibility
for a pair of mutually unbiased qubit observables. Finally, we study
thermodynamical entropy of mixing in quantum theory, which also can be seen as
a quantification of uncertainty. We consider its operationally natural
extension to GPTs, and then try to characterize how specific the entropy in
quantum theory is. It is shown that the operationally natural entropy is
allowed to exist only in classical and quantum-like theories among a class of
GPTs called regular polygon theories.
- Abstract（参考訳）: 量子論の本質的な性質を見つけることは、理論的な関心だけでなく量子技術にも応用できる重要な問題であった。
量子基礎の研究において、不確実性の概念は量子理論のいくつかの驚くべき特徴の中で主要な役割を果たす。
本論文の目的は不確実性の基礎的側面を検討することである。
特に,運用上の起源を持つ凸性に着目したこの問題に対処する。
まず、量子論において同様の境界が2種類の不確実性関係、すなわち準備と測定の不確実性関係に対してしばしば得られる理由を明らかにする。
これを実現するために、一般化確率論(gpts)と呼ばれる物理学の最も一般的な枠組みにおける不確実性関係を考える。
状態の幾何構造は、エントロピック 1 のようないくつかの表現の観点から、これらの2種類の不確実性関係を GPT で結びつけることが証明されている。
この結果は、これらの不確実性関係の密接な関係に不可欠であることを示す。
次に、量子論における不確実性のより広い表現を量子不整合と呼ぶ。
操作的直観に動機づけられ、状態の凸性に直接関係する非可換性の新たな定量化を提案し、検討する。
また、相互に偏りのない量子ビット観測可能な一対の観測可能な最も単純な不整合においても、それらの量に対して注目すべき現象が観察できることも示されている。
最後に, 量子論における混合の熱力学的エントロピーについても検討し, 不確かさの定量化と捉えることができる。
我々はgptに対する操作上自然な拡張を考え、量子論におけるエントロピーがどの程度具体的であるかを特徴付ける。
操作的に自然なエントロピーは、正規多角形理論と呼ばれるGPTのクラスの中で古典的および量子的理論にのみ存在することが示されている。
関連論文リスト
- The composition rule for quantum systems is not the only possible one [0.0]
我々は、組成の仮定は、量子論の他の特徴とは独立して実験的に精査されるべきであると主張する。
我々は、そのシステム構成則によって量子理論とのみ区別される操作理論の族を定式化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-24T19:31:13Z) - Generalized Quantum Stein's Lemma and Second Law of Quantum Resource Theories [47.02222405817297]
量子情報理論の基本的な問題は、量子情報処理のためのリソースの変換性を単一の関数で特徴づけるために、類似の第2法則を定式化できるかどうかである。
2008年、有望な定式化が提案され、仮説テストの量子バージョンの変種における最適性能とリソース変換可能性のリンクが提案された。
2023年、この補題の元々の証明に論理的ギャップが発見され、そのような第二法則の定式化の可能性に疑問が投げかけられた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:00:00Z) - What is nonclassical about uncertainty relations? [0.0]
不確実性関係は、単一の状態における異なる測定結果が共同で予測できる程度に制限を表現している。
特定の対称性の性質を満たす理論のクラスに対して、この予測可能性トレードオフの関数形式は、線形曲線の下にある非文脈性によって制約されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-24T17:19:47Z) - Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories [41.94295877935867]
量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。
確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。
これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。
また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:29:43Z) - Relative entropic uncertainty relation for scalar quantum fields [0.0]
機能的相対エントロピーの概念を導入し、それが有意義な場理論の極限を持つことを示す。
この関係は多次元ハイゼンベルクの不確実性関係を意味することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-16T11:15:07Z) - Quantum Causal Inference in the Presence of Hidden Common Causes: an
Entropic Approach [34.77250498401055]
エントロピー原理を利用して量子情報科学と因果推論を融合するための新しい理論的枠組みを提唱する。
提案したフレームワークを量子ノイズリンク上のメッセージ送信者を特定する実験的に関連するシナリオに適用する。
このアプローチは、将来のマルチノード量子ネットワーク上で悪意のある活動の起源を特定する基礎を築くことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-24T22:45:50Z) - Gentle Measurement as a Principle of Quantum Theory [9.137554315375919]
本稿では、量子力学の基礎となる原理の一つとして、温和な測定原理(GMP)を提案する。
我々は、一般確率論の枠組みの中で、GMPが物理学の法則に強い制約を課していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-28T11:59:49Z) - Quantum Entropic Causal Inference [30.939150842529052]
エントロピー原理を利用して量子情報科学と因果推論を融合するための新しい理論的枠組みを提唱する。
提案したフレームワークを量子ノイズリンク上のメッセージ送信者を特定する実験的に関連するシナリオに適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-23T15:51:34Z) - Experimental Validation of Fully Quantum Fluctuation Theorems Using
Dynamic Bayesian Networks [48.7576911714538]
ゆらぎ定理は、小系に対する熱力学の第2法則の基本的な拡張である。
核磁気共鳴装置における2つの量子相関熱スピン-1/2を用いた熱交換の詳細な完全量子ゆらぎ定理を実験的に検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-11T12:55:17Z) - Entropic Uncertainty Relations in a Class of Generalized Probabilistic
Theories [0.0]
エントロピーの不確実性関係は、量子論の基礎と応用の両方において重要な役割を果たす。
本研究は,2種類のエントロピー不確実性関係,準備および測定不確実性関係について検討する。
これは量子論における不確実性関係のエントロピー構造がより普遍的であることを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-10T06:11:03Z) - Entropic Uncertainty Relations and the Quantum-to-Classical transition [77.34726150561087]
我々は、不確実性関係の分析を通して見られるように、量子-古典的遷移にいくつかの光を当てることを目指している。
エントロピックな不確実性関係を用いて、2つの適切に定義された量の系を同時に作成できることを、マクロ計測のモデルに含めることによってのみ示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-04T14:01:17Z)
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。