論文の概要: Randomized channel-state duality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03723v1
- Date: Fri, 7 Oct 2022 17:46:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 08:07:13.950433
- Title: Randomized channel-state duality
- Title(参考訳): ランダム化チャネル状態双対性
- Authors: Bin Yan and Nikolai A. Sinitsyn
- Abstract要約: 量子チャネルは、ランダムなソースから生成される$N$純量子状態の集まりによって表現される。
このランダム化された双対関係の精度は、適切な距離測度に関して1/N$で与えられる。
これは、任意の量子チャネルの高精度な低ランク近似を提供し、二重性関係の結果、混合量子状態に対する効率的なデータ圧縮スキームを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.800391908440439
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Channel-state duality is a central result in quantum information science. It
refers to the correspondence between a dynamical process (quantum channel) and
a static quantum state in an enlarged Hilbert space. Since the corresponding
dual state is generally mixed, it is described by a Hermitian matrix. In this
article, we present a randomized channel-state duality. In other words, a
quantum channel is represented by a collection of $N$ pure quantum states that
are produced from a random source. The accuracy of this randomized duality
relation is given by $1/N$, with regard to an appropriate distance measure. For
large systems, $N$ is much smaller than the dimension of the exact dual matrix
of the quantum channel. This provides a highly accurate low-rank approximation
of any quantum channel, and, as a consequence of the duality relation, an
efficient data compression scheme for mixed quantum states. We demonstrate
these two immediate applications of the randomized channel-state duality with a
chaotic $1$-dimensional spin system.
- Abstract(参考訳): チャネル状態双対性は量子情報科学の中心的な結果である。
これは、力学過程(量子チャネル)と拡大ヒルベルト空間における静的量子状態の間の対応を指す。
対応する双対状態は一般に混合であるため、エルミート行列によって記述される。
本稿では,ランダムなチャネル状態双対性を示す。
言い換えると、量子チャネルはランダムなソースから生成される$n$純粋な量子状態の集まりによって表現される。
このランダム化された双対関係の精度は、適切な距離測度に関して1/N$で与えられる。
大規模システムの場合、$N$は量子チャネルの正確な双対行列の次元よりもはるかに小さい。
これは任意の量子チャネルの高精度な低ランク近似を提供し、二重性関係の結果、混合量子状態に対する効率的なデータ圧縮スキームを提供する。
カオス的な1$次元スピンシステムによるランダム化チャネル状態双対性のこれらの2つの即時的応用を実証する。
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