論文の概要: Incompatibility of local measurements provide advantage in local quantum
state discrimination
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.10948v2
- Date: Sun, 14 Jan 2024 19:13:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 04:12:00.360106
- Title: Incompatibility of local measurements provide advantage in local quantum
state discrimination
- Title（参考訳）: 局所的量子状態判別における局所的測定の不適合性
- Authors: Kornikar Sen, Saronath Halder, Ujjwal Sen
- Abstract要約: 同時に測定できない量子測定のパックは、非互換な測定のセットを形成すると言われている。
不整合測定を用いて状態を推測する確率と、不整合測定を用いて状態を推測する最大確率の比率を解析した。
- 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: The uncertainty principle may be considered as giving rise to the notion of
incompatibility of observables. A pack of quantum measurements that cannot be
measured simultaneously is said to form a set of incompatible measurements.
Every set of incompatible measurements has an advantage over the compatible
ones in a quantum state discrimination task where one prepares a state from an
ensemble and sends it to another party, and the latter tries to detect the
state using available measurements. Comparison between global and local quantum
state discriminations is known to lead to a phenomenon of "nonlocality". In
this work, we seal a connection between the domains of local quantum state
discrimination and incompatible quantum measurements. We consider the local
quantum state discrimination task where a sender prepares a bipartite state and
sends the subsystems to two receivers. The receivers try to detect the sent
state using locally incompatible measurements. We analyze the ratio of the
probability of successfully guessing the state using incompatible measurements
and the maximum probability of successfully guessing the state using compatible
measurements. We find that this ratio is upper bounded by a simple function of
robustnesses of incompatibilities of the local measurements. Interestingly,
corresponding to every pair of sets of incompatible measurements, there exists
at least one local state discrimination task where this bound can be achieved.
We argue that the optimal local quantum state discrimination task does not
present any "nonlocality", where the term is used in the sense of a difference
between the ratios, of probabilities of successful detection via incompatible
and compatible measurements, in global and local state discriminations. The
results can be generalized to the regime of multipartite local quantum state
distinguishing tasks.
- Abstract（参考訳）: 不確実性原理は、可観測物の非互換性の概念を生じさせると考えられる。
同時に測定できない量子測定のパックは、非互換な測定のセットを形成すると言われている。
すべての非互換な測定値のセットは、アンサンブルから状態を準備して他の相手に送る量子状態識別タスクにおいて、対応するものよりも有利であり、後者は利用可能な測定値を使用して状態を検出する。
大域的および局所的な量子状態の識別の比較は、「非局所的」現象をもたらすことが知られている。
本研究では,局所量子状態識別と非互換量子測定の領域間の接続を密閉する。
送信者が2部状態を作成し、2つの受信機にサブシステムを送信する局所量子状態識別タスクを考える。
受信機は、ローカル不整合測定を用いて送信された状態を検出しようとする。
不整合測定を用いて状態を推測する確率と、不整合測定を用いて状態を推測する最大確率の比率を解析した。
この比は局所的な測定値の不適合性のロバストネスの単純な関数によって上限される。
興味深いことに、すべての非互換な測定セットに対応して、この境界が達成できる少なくとも1つの局所状態判別タスクが存在する。
最適局所量子状態判別タスクは、グローバルおよびローカルな状態判別において、不整合性および整合性のある測定による検出を成功させる確率の比の差という意味で、この用語が使われる「非局所性」を含まないことを論じる。
結果は、タスクを区別するマルチパーティの局所量子状態の体系に一般化することができる。
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