論文の概要: Witnessing non-Markovianity by Quantum Quasi-Probability Distributions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.06058v1
- Date: Wed, 12 Oct 2022 10:02:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-22 19:42:36.168412
- Title: Witnessing non-Markovianity by Quantum Quasi-Probability Distributions
- Title（参考訳）: 量子準確率分布による非マルコフ性
- Authors: Moritz F. Richter, Raphael Wiedenmann and Heinz-Peter Breuer
- Abstract要約: 我々は、準確率分布によって一般に混合された量子状態を表現するために、ランクワンプロジェクタ(純量子状態)とその誘導された情報完全量子計測(IC-POVM)からなるフレームを用いる。
これらの準確率分布間のコルモゴロフ距離は、量子状態の微分可能性を測定するトレース距離の上下境界につながると説明する。
- 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 employ frames consisting of rank-one projectors (i.e. pure quantum states)
and their induced informationally complete quantum measurements (IC-POVMs) to
represent generally mixed quantum states by quasi-probability distributions. In
the case of discrete frames on finite dimensional systems this results in a
vector like representation by quasi-probability vectors, while for the
continuous frame of coherent states in continuous variable (CV) systems the
approach directly leads to the celebrated representation by Glauber-Sudarshan
P-functions and Husimi Q-functions. We explain that the Kolmogorov distances
between these quasi-probability distributions lead to upper and lower bounds of
the trace distance which measures the distinguishability of quantum states. We
apply these results to the dynamics of open quantum systems and construct a
non-Markovianity witness based on the Kolmogorov distance of the P- and
Q-functions. By means of several examples we discuss the performance of this
witness and demonstrate that it is useful in the regime of high entropy states
for which a direct evaluation of the trace distance is typically very
demanding. For Gaussian dynamics in CV systems we even find a suitable
non-Markovianity measure based on the Kolmogorov distance between the
P-functions which can alternatively be used as a witness for non-Gaussianity.
- Abstract（参考訳）: 我々は、準確率分布により一般に混合された量子状態を表現するために、ランクワンプロジェクタ(純量子状態)とその誘導された情報完全量子計測(IC-POVM)からなるフレームを用いる。
有限次元系上の離散フレームの場合、これは準確率ベクトルによる表現のようなベクトルをもたらすが、連続変数(CV)系におけるコヒーレント状態の連続フレームに対しては、アプローチは直接グラウバー・スダルシャン P-函数とフシミ Q-函数による卓越した表現につながる。
これらの準確率分布間のコルモゴロフ距離は、量子状態の微分可能性を測定するトレース距離の上下境界につながると説明する。
これらの結果をオープン量子系の力学に応用し、P-およびQ-函数のコルモゴロフ距離に基づいて非マルコビアン性証人を構成する。
いくつかの例により、この証人の業績を議論し、トレース距離の直接評価が典型的に非常に要求される高エントロピー状態の体制において有用であることを示す。
cv系におけるガウス力学に対しては、p-函数間のコルモゴロフ距離に基づく適切な非マルコフ性測度を見つけることさえ可能であり、これは非ガウス性を示す証人として代用できる。
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