論文の概要: Exploring postselection-induced quantum phenomena with the two-time
tensor formalism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.01583v1
- Date: Mon, 3 Oct 2022 12:12:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-24 00:29:09.602949
- Title: Exploring postselection-induced quantum phenomena with the two-time
tensor formalism
- Title（参考訳）: 再選後の量子現象の探究と2回テンソル形式
- Authors: Evgeniy O. Kiktenko
- Abstract要約: 2時間テンソルと呼ばれる量子粒子の状態は、反対の時間方向に伝播する2つの粒子の結合状態と等価である。
ポストセレクションや一般化された2状態(密度)ベクトルが存在しない特別な場合において,得られた表現が既知の表現にどのように還元されるかを示す。
我々は,クラウドアクセス型超伝導量子プロセッサで実現した量子テレポーテーションプロトコルにおいて,量子ビットの時間反転経路を実験的に追跡する手法を開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8702432681310401
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Here we present the two-time tensor formalism unifying in a general manner
the standard quantum mechanical formalism with no postselection and the
time-symmetrized two-state (density) vector formalism, which deals with
postselected states. In the proposed approach, a quantum particle's state,
called a two-time tensor, is equivalent to a joined state of two particles
propagating in opposite time directions. For a general two-time tensor, we
derive outcome probabilities of generalized measurements, as well as mean and
weak values of Hermitian observables. We also show how the obtained expressions
reduce to known ones in the special cases of no postselection and generalized
two-state (density) vectors. Then we develop tomography protocols based on
mutually unbiased bases (MUB) and symmetric informationally complete positive
operator-valued measure (SIC-POVM), allowing experimental reconstruction of an
unknown single qubit two-time tensor. Finally, we employ the developed
techniques for experimental tracking of qubit's time-reversal journey in a
quantum teleportation protocol realized with a cloud accessible noisy
superconducting quantum processor. The obtained results justify an existence of
postselection-induced qubit's proper time-arrow, which is different from the
time-arrow of a classical observer, and demonstrate capabilities of the
two-time tensor formalism for exploring quantum phenomena brought forth by a
postselection in the presence of noise.
- Abstract（参考訳）: ここでは、ポスト選択のない標準量子力学的形式論と、ポスト選択状態を扱う時間対称性2状態(密度)ベクトル形式論とを総称的に統一した2つの時間テンソル形式論を示す。
提案手法では、2時間テンソルと呼ばれる量子粒子の状態は、反対の時間方向に伝播する2つの粒子の結合状態と等価である。
一般の2時間テンソルに対しては、一般化された測定結果の確率と、エルミート可観測物の平均値と弱値を導出する。
また,ポストセレクションや一般化された2状態(密度)ベクトルの特別な場合において,得られた表現が既知の表現に還元されることを示す。
次に,相互非バイアスベース(MUB)と対称情報完全正の演算子値測定(SIC-POVM)に基づくトモグラフィープロトコルを開発し,未知の単一量子ビット2時間テンソルを実験的に再構成する。
最後に, 量子テレポーテーションプロトコルにおいて, 量子ビットの時間反転を実験的に追跡する手法を, クラウドアクセス型超伝導量子プロセッサで実現している。
得られた結果は,古典観測者の時空とは異なる,ポストセレクション誘起キュービットの固有時空の存在を正当化し,ノイズの存在下でのポストセレクションによって生じる量子現象を探索する2時間テンソルフォーマリズムの能力を示す。
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