論文の概要: Faithfulness and sensitivity for ancilla-assisted process tomography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05899v1
- Date: Mon, 13 Jun 2022 04:19:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 12:54:33.427726
- Title: Faithfulness and sensitivity for ancilla-assisted process tomography
- Title（参考訳）: Ancilla-assisted process tomography の意義と感度
- Authors: Seok Hyung Lie, Hyunseok Jeong
- Abstract要約: システムに作用する未知の量子チャネルの完全な情報を含むシステムアンシラ二部体状態は忠実と呼ばれる。
等価性の証明を完了し、量子チャネルの様々なクラスに忠実性の一般化を導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A system-ancilla bipartite state capable of containing the complete
information of an unknown quantum channel acting on the system is called
faithful. The equivalence between faithfulness of state and invertibility of
the corresponding Jamiolkowski map proved by D'Ariano and Presti has been a
useful characterization for ancilla-assisted process tomography albeit the
proof was incomplete as they assumed trace nonincreasing quantum operations,
not quantum channels. We complete the proof of the equivalence and introduce
the generalization of faithfulness to various classes of quantum channels. We
also explore a more general notion we call sensitivity, the property of quantum
state being altered by any nontrivial action of quantum channel. We study their
relationship by characterizing both properties for important classes of quantum
channels such as unital channels, random unitary operations and unitary
operations. Unexpected (non-)equivalence results among them shed light on the
structure of quantum channels by showing that we need only two classes of
quantum states for characterizing quantum states faithful or sensitive to
various subclasses of quantum channels. For example, it reveals the relation
between quantum process tomography and quantum correlation as it turns out that
only bipartite states that has no local classical observable at all can be used
to sense the effect of unital channels.
- Abstract（参考訳）: 系に作用する未知の量子チャネルの完全な情報を包含できる系アンシラ二成分状態は、忠実状態と呼ばれる。
d'ariano と presti によって証明された、状態の忠実さと対応するジャミョルコフスキー写像の可逆性の間の同値性は、量子チャネルではなくトレース非開化量子演算を仮定した証明が不完全であるにもかかわらず、ancilla-assisted process tomography に有用である。
等価性の証明を完了し、量子チャネルの様々なクラスに忠実性の一般化を導入する。
また、感度と呼ばれるより一般的な概念を探求し、量子チャネルの非自明な作用によって量子状態の性質が変化する。
両特性を、ユニタリチャネル、ランダムユニタリ演算、ユニタリ演算などの量子チャネルの重要なクラスに特徴付けることにより、それらの関係を考察する。
予期せぬ(非等価な)結果が量子チャネルの構造に光を当て、量子チャネルの様々なサブクラスに忠実または敏感な量子状態を特徴づけるためには2つの量子状態のクラスのみが必要であることを示した。
例えば、量子過程のトモグラフィーと量子相関の関係は、局所的に観測可能な観測不能な二成分状態のみが単位チャネルの効果を感知するために使用できることが分かるため、明らかにされる。
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