論文の概要: Effect of chaos on information gain in quantum tomography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07692v2
- Date: Sat, 27 Aug 2022 06:57:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 01:27:21.551126
- Title: Effect of chaos on information gain in quantum tomography
- Title（参考訳）: 量子トモグラフィにおける情報ゲインに及ぼすカオスの影響
- Authors: Abinash Sahu, Sreeram PG, and Vaibhav Madhok
- Abstract要約: 我々は,測定記録がヘルミタン観測可能な観測値の列として得られた連続測定トモグラフィーを考察する。
ダイナミクスのカオスが増加するにつれて、スピンコヒーレント状態の再構成忠実度は低下する。
これは、ランダム状態のトモグラフィーにおける情報獲得と、システムを駆動する力学におけるカオスの度合いを結びつける以前の結果とは対照的である。
- 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: Does chaos in the dynamics enable information gain in quantum tomography or
impede it? We address this question by considering continuous measurement
tomography in which the measurement record is obtained as a sequence of
expectation values of a Hermitian observable evolving under the repeated
application of the Floquet map of the quantum kicked top. For a given dynamics
and Hermitian observables, we observe completely opposite behavior in the
tomography of well-localized spin coherent states compared to random states. As
the chaos in the dynamics increases, the reconstruction fidelity of spin
coherent states decreases. This contrasts with the previous results connecting
information gain in tomography of random states with the degree of chaos in the
dynamics that drives the system. The rate of information gain and hence the
fidelity obtained in tomography depends not only on the degree of chaos in the
dynamics and to what extent it causes the initial observable to spread in
various directions of the operator space but, more importantly, how well these
directions are aligned with the density matrix to be estimated. Our study also
gives an operational interpretation for operator spreading in terms of fidelity
gain in an actual quantum information tomography protocol.
- Abstract（参考訳）: 力学におけるカオスは、量子トモグラフィにおける情報獲得を可能にするか、あるいはそれを妨げるか?
量子キックトップのフロケマップの繰り返し適用の下で進化するエルミート観測値の期待値列として測定記録が得られた連続測定トモグラフィーを考慮し、この問題に対処する。
与えられた力学とエルミート可観測物に対しては、ランダム状態と比較して、よく局在したスピンコヒーレント状態のトモグラフィーにおいて全く逆の挙動を観察する。
ダイナミクスのカオスが増加すると、スピンコヒーレント状態の再構成忠実度が低下する。
これは、ランダム状態のトモグラフィーにおける情報ゲインと、システムを駆動するダイナミクスにおけるカオスの度合いを繋ぐ以前の結果とは対照的である。
情報ゲイン率とトモグラフィーで得られた忠実度は、ダイナミクスのカオスの程度や、オペレータ空間の様々な方向に拡散する最初の観測可能性の程度に依存するだけでなく、より重要なこととして、これらの方向が推定される密度行列とどの程度よく一致しているかに依存する。
本研究は,実際の量子情報トモグラフィープロトコルにおいて,演算子の精度向上に関する操作的解釈も提供する。
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