論文の概要: Quantum circuits for measuring weak values, Kirkwood--Dirac quasiprobability distributions, and state spectra

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.00705v3
• Date: Mon, 18 Dec 2023 12:32:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 03:03:02.162183
• Title: Quantum circuits for measuring weak values, Kirkwood--Dirac quasiprobability distributions, and state spectra
• Title（参考訳）: 弱値測定のための量子回路、カークウッド--ディラック準確率分布および状態スペクトル
• Authors: Rafael Wagner, Zohar Schwartzman-Nowik, Ismael L. Paiva, Amit Te'eni, Antonio Ruiz-Molero, Rui Soares Barbosa, Eliahu Cohen, Ernesto F. Galv\~ao
• Abstract要約: 本稿では,弱い値,KD分布,密度行列のスペクトルを測定するための簡単な量子回路を提案する。 アップショットは、これらすべてのタスクにおける非古典主義の統一的なビューである。
• 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: Weak values and Kirkwood--Dirac (KD) quasiprobability distributions have been independently associated with both foundational issues in quantum theory and advantages in quantum metrology. We propose simple quantum circuits to measure weak values, KD distributions, and spectra of density matrices without the need for post-selection. This is achieved by measuring unitary-invariant, relational properties of quantum states, which are functions of Bargmann invariants, the concept that underpins our unified perspective. Our circuits also enable experimental implementation of various functions of KD distributions, such as out-of-time-ordered correlators (OTOCs) and the quantum Fisher information in post-selected parameter estimation, among others. An upshot is a unified view of nonclassicality in all those tasks. In particular, we discuss how negativity and imaginarity of Bargmann invariants relate to set coherence.
• Abstract（参考訳）: 弱値とカークウッド-ディラック(KD)準確率分布は、量子論の基本問題と量子計量学の利点の両方に独立に関係している。 本稿では,弱い値,KD分布,密度行列のスペクトルを測定するための簡単な量子回路を提案する。 これは、バーグマン不変量の関数である量子状態のユニタリ不変な関係性を測定することによって達成される。 また,後選択パラメータ推定におけるオフ・オブ・オーダードコリエータ(otocs)や量子フィッシャー情報など,kd分布の様々な関数を実験的に実装することを可能にする。 アップショットは、これらすべてのタスクにおける非古典性の統合ビューである。 特に、バーグマン不変量の負性や虚性が集合コヒーレンスとどのように関係するかについて議論する。

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