論文の概要: Experimentally feasible and efficient identification of non-Markovian
quantum dynamics based on completely-positive divisibility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.03676v1
- Date: Wed, 7 Dec 2022 14:45:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 16:55:15.355620
- Title: Experimentally feasible and efficient identification of non-Markovian
quantum dynamics based on completely-positive divisibility
- Title（参考訳）: 完全正の可視性に基づく非マルコフ量子力学の実験的かつ効率的な同定
- Authors: Chan Hsu, Yu-Chien Kao, Hong-Bin Chen, Shih-Hsuan Chen, Che-Ming Li
- Abstract要約: 量子力学の非マルコビアン性は、主系が開量子系においてその環境とどのように相互作用するかを特徴づける。
CPの多様性に基づいて非マルコフ性を特定するための2つの実験可能な方法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4724825031148411
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The non-Markovianity of quantum dynamics characterizes how a principal system
interacts with its environment in an open quantum system. One of the essential
characteristics of a Markovian process is that it can be arbitrarily divided
into two or more legitimate completely-positive (CP) subprocesses (i.e., the
main process has CP-divisibility). However, when at least one non-CP process
exists among the divided processes, the dynamics is said to be non-Markovian.
Herein, we propose two experimentally feasible methods for identifying
non-Markovianity based on CP-divisibility. The first method is based on the
non-Markovian process robustness, which proves that non-Markovianity can be
treated as a quantum process capability and quantitatively characterizes the
ability of a non-CP process to endure a minimum amount of CP operations
required to become a CP process, where this non-CP process is determined by
quantum process tomography (QPT) and inverse matrix calculation. The second
method provides an efficient approach for identifying non-Markovian dynamics by
tomographically analyzing a minimum of just two system output states of the
dynamical process without the need for QPT. We demonstrate that both methods
can be implemented using all-optical setups and can be applied to analyze the
non-Markovianity of single-photon and two-photon dynamics in birefringent
crystals. They also can be used to explore non-Markovianity and the related
effects on quantum-information processing in other dynamical systems where
state tomography is implementable.
- Abstract（参考訳）: 量子力学の非マルコビアン性は、主系が開量子系においてその環境とどのように相互作用するかを特徴づける。
マルコフ過程の本質的な特徴の1つは、2つまたはそれ以上の正の完全正(CP)サブプロセスに任意に分割できることである。
しかし、分割過程の間に少なくとも1つの非cp過程が存在する場合、ダイナミクスは非マルコフ過程と呼ばれる。
本稿では,CP-divisibility に基づく非マルコフ性同定のための2つの実験可能な手法を提案する。
最初の方法は非マルコフ過程のロバスト性に基づいており、これは非マルコフ性が量子プロセス能力として扱えることを証明し、非CPプロセスがCPプロセスになるために必要な最小のCP操作に耐える能力を定量的に特徴付け、非CPプロセスは量子プロセストモグラフィ(QPT)と逆行列計算によって決定される。
第2の方法は、QPTを必要とせずに、動的プロセスの最小2つのシステム出力状態をトモグラフィ的に解析することで、非マルコフ力学を同定する効率的な手法を提供する。
両手法とも全光学系を用いて実装可能であり,複屈折結晶の単一光子および2光子ダイナミクスの非マルコフ性解析に応用可能であることを実証した。
また、状態トモグラフィーが実装可能な他の力学系における非マルコビアン性や関連する量子情報処理への影響を探るためにも使用できる。
関連論文リスト
- Selective continuous-variable quantum process tomography [0.0]
本稿では,連続可変量子プロセストモグラフィーのためのプロトコルを提案する。
本稿では,このプロトコルを用いて,連続変数の量子過程を部分的に再構成し,数値シミュレーションで再現する方法について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-23T02:49:32Z) - Observation of disorder-free localization and efficient disorder averaging on a quantum processor [117.33878347943316]
我々は、量子並列性を利用して、量子プロセッサ上で効率的な手順を実装し、すべての障害実現を効率的にサンプリングする。
1次元と2次元の量子多体ダイナミクスにおいて、乱れのない局所化を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-09T05:28:14Z) - Fourier Quantum Process Tomography [0.0]
フーリエ量子プロセス・トモグラフィーと呼ばれる新しい手法を導入する。
本研究では, 空間依存性の偏光変換について実験を行い, 平均忠実度を90%以上と評価した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-20T22:17:56Z) - Retrieving space-dependent polarization transformations via near-optimal
quantum process tomography [55.41644538483948]
トモグラフィー問題に対する遺伝的および機械学習アプローチの適用について検討する。
ニューラルネットワークベースのスキームは、リアルタイムにキャラクタリゼーションを必要とするアプリケーションにおいて、重要なスピードアップを提供する。
これらの結果は、より一般的な量子プロセスにおけるトモグラフィーアプローチの最適化の基礎となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:37:14Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z) - Gradient-descent quantum process tomography by learning Kraus operators [63.69764116066747]
離散および連続変数の量子システムに対して量子プロセストモグラフィー(QPT)を行う。
我々は、クラウス作用素を得るために、最適化中にいわゆるスティーフェル多様体に対して制約付き勾配-退化(GD)アプローチを用いる。
GD-QPTは、2量子ランダムプロセスを持つベンチマークにおいて、圧縮センシング(CS)と投影最小二乗QPT(PLS)の両方のパフォーマンスと一致する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-01T12:48:48Z) - Stochastic Optimal Control for Collective Variable Free Sampling of
Molecular Transition Paths [60.254555533113674]
分子系の2つの準安定状態間の遷移経路をサンプリングする問題を考察する。
本稿では,その遷移をサンプリングする機械学習手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-27T14:01:06Z) - Experimental characterisation of a non-Markovian quantum process [0.0]
非マルコビアン性の推定には機械学習モデルを用いる。
我々は90%の精度で非マルコビアン測度を予測できる。
我々の実験は、大規模量子コンピュータに現れる非マルコフノイズの効率的な検出方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-02T06:00:04Z) - Simple and maximally robust processes with no classical common-cause or
direct-cause explanation [0.0]
我々は、CCDCの説明を受け入れない量子プロセスの最小要件を分析する。
我々は、一般的な雑音に対して最も頑健なプロセスである「単純」過程を示す。
また,すべての非古典的CCDCプロセスの非古典的CCDCプログラムの検出と定量化が可能な半定階層も提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T19:00:05Z) - Neural network quantum state tomography in a two-qubit experiment [52.77024349608834]
機械学習にインスパイアされた変分法は、量子シミュレータのスケーラブルな状態キャラクタリゼーションへの有望な経路を提供する。
本研究では,2ビットの絡み合った状態を生成する実験から得られた測定データに適用することにより,いくつかの手法をベンチマークし比較する。
実験的な不完全性やノイズの存在下では、変動多様体を物理状態に収束させることで、再構成された状態の質が大幅に向上することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T17:25:12Z) - True experimental reconstruction of quantum states and processes via
convex optimization [4.291616110077346]
我々は、制約付き凸最適化(CCO)法を用いて、2量子NMR量子情報プロセッサ上で任意の量子状態と未知の量子過程を実験的に特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-31T08:02:59Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。