論文の概要: Quantum ensembles and the statistical operator: a tutorial

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13027v1
• Date: Mon, 26 Dec 2022 07:12:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 03:17:59.859884
• Title: Quantum ensembles and the statistical operator: a tutorial
• Title（参考訳）: 量子アンサンブルと統計演算子:チュートリアル
• Authors: Yinxi\`u Zhan and Matteo G. A. Paris
• Abstract要約: このチュートリアルは、量子力学における状態の集合によって何を意味するべきかを詳細に解明することを目的としている。 本稿では,量子アンサンブルの概念と定義,および量子力学における統計演算子の概念との関係について概説する。
• 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: The main purpose of this tutorial is to elucidate in details what should be meant by ensemble of states in quantum mechanics, and to properly address the problem of discriminating, exactly or approximately, two different ensembles. To this aim, we review the notion and the definition of quantum ensemble as well as its relationships with the concept of statistical operator in quantum mechanics. We point out the implicit assumptions contained in introducing a correspondence between quantum ensembles and the corresponding single-particle statistical operator, and discuss some issues arising when these assumptions are not satisfied. We review some subtleties leading to apparent paradoxes, and illustrate the role of approximate quantum cloning. In particular, we review some examples of practical interest where different (but equivalent) preparations of a quantum system, i.e. different ensembles corresponding to the same single-particle statistical operator, may be successfully discriminated exploiting multiparticle correlations, or some a priori knowledge about the number of particles in the ensemble.
• Abstract（参考訳）: このチュートリアルの主な目的は、量子力学における状態のアンサンブルによって何を意味するべきかの詳細を解明し、正確には2つの異なるアンサンブルを区別する問題に適切に対処することである。 本研究の目的は,量子アンサンブルの概念と定義,および量子力学における統計演算子の概念との関係を概観することである。 量子アンサンブルと対応する単粒子統計演算子の対応を導入する際の暗黙の仮定を指摘し、これらの仮定が満たされない場合に生じる問題について議論する。 我々は、明らかにパラドックスにつながる微妙な性質を概説し、近似量子クローニングの役割を解説する。 特に、量子系の異なる(しかし等価な)構成、すなわち同一の単粒子統計演算子に対応する異なるアンサンブルが、多粒子相関をうまく利用し、あるいはアンサンブル内の粒子数に関する事前知識をうまく識別できるような、実用的関心のいくつかの例を考察する。

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