論文の概要: Pointers for Quantum Measurement Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.11144v2
• Date: Sat, 8 Jul 2023 19:21:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-11 22:54:36.766314
• Title: Pointers for Quantum Measurement Theory
• Title（参考訳）: 量子計測理論のためのポインタ
• Authors: Jay Lawrence
• Abstract要約: 我々は、慣れ親しんだポインタ変数をそのような検出器の配列に置き換えることで、標準のフォン・ノイマン測度形式をリキャストする。 予備測定プロセスのユニタリダイナミクスは,検出器出力を単一結果のサブ空間に制限することを示す。 本稿では,各検出器を読み出し装置に結合したアンシラビットに置き換える物理的拡張を提案する。
• 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: In the iconic measurements of atomic spin-1/2 or photon polarization, one employs two spatially separated and noninteracting detectors. Each detector is binary, registering the presence or absence of the atom or the photon. For measurements on a $d$-state particle we recast the standard von Neumann measurement formalism by replacing the familiar pointer variable with an array of such detectors, one for each of the $d$ possible outcomes. We show that the unitary dynamics of the premeasurement process restricts the detector outputs to the subspace of single outcomes, so that the pointer emerges from the apparatus. We propose a physical extension of this apparatus which replaces each detector with an ancilla qubit coupled to a readout device. This explicitly separates the pointer into distinct quantum and (effectively) classical parts, and delays the quantum to classical transition. As a result, one not only recovers the collapse scenario of an ordinary apparatus, but one can also observe a superposition of the quantum pointer states.
• Abstract（参考訳）: 原子スピン1/2または光子偏極の象徴的な測定では、2つの空間分離および非相互作用検出器を用いる。 各検出器は二分体であり、原子または光子の存在または欠如を登録する。 $d$状態粒子の測定では、よく知られたポインタ変数をそのような検出器の配列に置き換えることで、標準のフォン・ノイマン測度形式をリキャストする。 予備測定プロセスのユニタリダイナミクスは、検出器出力を単一結果のサブ空間に制限し、ポインタが装置から現れることを示す。 本装置の物理拡張により,各検出器をリードアウト装置に結合したアンシラ量子ビットに置き換える。 これにより、ポインタを(効果的に)古典的部分と異なる量子に分離し、量子を古典的遷移に遅らせる。 その結果、通常の装置の崩壊シナリオを回復するだけでなく、量子ポインター状態の重ね合わせを観測することもできる。

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