論文の概要: Operation fidelity explored by numerical range of Kraus operators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.10139v1
- Date: Tue, 20 Dec 2022 10:15:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 08:10:52.726346
- Title: Operation fidelity explored by numerical range of Kraus operators
- Title（参考訳）: クラウス作用素の数値範囲による操作忠実度の検討
- Authors: Igor Che{\l}stowski, Grzegorz Rajchel-Mieldzio\'c, Karol \.Zyczkowski
- Abstract要約: 現在の量子デバイスは、所望の量子チャネルを正確に実装する必要がある。
低次元チャネルにおける動作忠実度の統計的特性を解析する。
演算忠実度の測定された分布は、2つの量子演算を区別するために用いられる。
- 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: Present-day quantum devices require precise implementation of desired quantum
channels. To characterize the quality of implementation one uses the average
operation fidelity $F$, defined as the fidelity between an initial pure state
and its image with respect to the analyzed operation, averaged over an ensemble
of pure states. We analyze statistical properties of the operation fidelity for
low-dimensional channels and study its extreme values and probability
distribution, both of which can be used for statistical channel discrimination.
These results are obtained with help of the joint numerical range of the set of
Kraus operators representing a channel. Analytic expressions for the density
$P\left(F\right)$ are derived in some particular cases including unitary and
mixed unitary channels as well as quantum maps represented by commuting Kraus
operators. Measured distributions of operation fidelity can be used to
distinguish between two quantum operations.
- Abstract（参考訳）: 現在の量子デバイスは、望ましい量子チャネルを正確に実装する必要がある。
実装の質を特徴付けるために、初期純状態と解析された操作に対する画像との忠実度として定義される平均演算忠実度$F$を用いて、純状態のアンサンブル上で平均化される。
低次元チャネルに対する操作忠実度の統計的性質を解析し、その極端な値と確率分布を統計的チャネル識別に利用することができる。
これらの結果は、チャネルを表すクラウス作用素の集合の合同数値範囲の助けを借りて得られる。
密度$P\left(F\right)$の解析式は、ユニタリチャネルと混合ユニタリチャネルを含む特定のケースと、クラウス作用素の交換によって表される量子写像から導出される。
演算忠実度の測定された分布は、2つの量子演算の区別に使うことができる。
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