論文の概要: Quantum-Classical Hybrid Systems and their Quasifree Transformations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05020v1
- Date: Tue, 9 Aug 2022 19:51:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-01 19:05:40.836482
- Title: Quantum-Classical Hybrid Systems and their Quasifree Transformations
- Title（参考訳）: 量子古典ハイブリッド系とその準自由変換
- Authors: Lars Dammeier, Reinhard F. Werner
- Abstract要約: 量子自由度と古典自由度を同一の足場で組み合わせて扱う連続変数系について検討する。
これにより、測定や古典的パラメータへの依存を含む様々な量子演算を統一的に扱うことができる。
- 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: We study continuous variable systems, in which quantum and classical degrees
of freedom are combined and treated on the same footing. Thus all systems,
including the inputs or outputs to a channel, may be quantum-classical hybrids.
This allows a unified treatment of a large variety of quantum operations
involving measurements or dependence on classical parameters. The basic
variables are given by canonical operators with scalar commutators. Some
variables may commute with all others and hence generate a classical subsystem.
We systematically study the class of "quasifree" operations, which are
characterized equivalently either by an intertwining condition for phase-space
translations or by the requirement that, in the Heisenberg picture, Weyl
operators are mapped to multiples of Weyl operators. This includes the
well-known Gaussian operations, evolutions with quadratic Hamiltonians, and
"linear Bosonic channels", but allows for much more general kinds of noise. For
example, all states are quasifree. We sketch the analysis of quasifree
preparation, measurement, repeated observation, cloning, teleportation, dense
coding, the setup for the classical limit, and some aspects of irreversible
dynamics, together with the precise salient tradeoffs of uncertainty, error,
and disturbance. Although the spaces of observables and states are infinite
dimensional for every non-trivial system that we consider, we treat the
technicalities related to this in a uniform and conclusive way, providing a
calculus that is both easy to use and fully rigorous.
- Abstract（参考訳）: 量子および古典自由度が結合され、同じ基底上で扱われる連続変数系について研究する。
したがって、入力やチャネルへの出力を含む全てのシステムは、量子古典ハイブリッドである。
これにより、測定や古典パラメータへの依存を含む様々な量子演算を統一的に扱うことができる。
基本変数はスカラー変換子を持つ標準演算子によって与えられる。
一部の変数は他の変数と交換でき、従って古典的なサブシステムを生成する。
位相空間変換の中間条件か、ハイゼンベルク図において、ワイル作用素はワイル作用素の倍数に写像されるという条件によって同等に特徴づけられる「準自由」演算のクラスを体系的に研究する。
これには、よく知られたガウス演算、二次ハミルトニアンによる進化、および「線形ボソニックチャネル」が含まれるが、より一般的なノイズを許容する。
例えば、全ての状態は準自由である。
我々は,準自由準備,測定,反復観測,クローン,テレポーテーション,高密度符号化,古典的極限の設定,および不可逆力学のいくつかの側面の解析と,不確実性,誤り,乱れの厳密なトレードオフをスケッチする。
観測可能な状態と状態の空間は、我々が考慮するすべての非自明なシステムに対して無限次元であるが、これに関連する技術を一様かつ決定的な方法で扱い、使いやすく、完全に厳密な計算を提供する。
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