論文の概要: Causal State Estimation and the Heisenberg Uncertainty Principle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.14476v2
- Date: Fri, 5 May 2023 15:16:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 16:44:48.047467
- Title: Causal State Estimation and the Heisenberg Uncertainty Principle
- Title（参考訳）: 因果状態推定とハイゼンベルクの不確かさ原理
- Authors: Junxin Chen, Benjamin B. Lane, Su Direkci, Dhruva Ganapathy, Xinghui
Yin, Nergis Mavalvala, Yanbei Chen, and Vivishek Sudhir
- Abstract要約: 線形可観測物の因果推定は、必ずしもマルコフ的ではないが、系が不確実性原理を満たすことを示す。
以上の結果から,大規模量子系に対する因果推定器の役割が明らかとなった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.65672794117151
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The observables of a noisy quantum system can be estimated by appropriately
filtering the records of their continuous measurement. Such filtering is
relevant for state estimation and measurement-based quantum feedback control.
It is therefore imperative that the observables estimated through a causal
filter satisfy the Heisenberg uncertainty principle. In the Markovian setting,
prior work implicitly guarantees this requirement. We show that any causal
estimate of linear observables of a linear, but not necessarily Markovian,
system will satisfy the uncertainty principle. In particular, this is true
irrespective of any feedback control of the system and of where in the feedback
loop -- inside or outside -- the measurement record is accessed. Indeed, causal
estimators using the in-loop measurement record can be as precise as those
using the out-of-loop record. These results clarify the role of causal
estimators to a large class of quantum systems, restores the equanimity of
in-loop and out-of-loop measurements in their estimation and control, and
simplifies future experiments on measurement-based quantum feedback control.
- Abstract（参考訳）: ノイズ量子システムの可観測性は、連続測定の記録を適切にフィルタリングすることで推定することができる。
このようなフィルタリングは状態推定と測定に基づく量子フィードバック制御に関係している。
したがって、因果フィルターによって推定される観測可能量はハイゼンベルクの不確実性原理を満たすことが必須である。
マルコフの設定では、事前の作業はこの要件を暗黙的に保証する。
線形だが必ずしもマルコフ系ではない線形可観測性の因果推定が不確実性原理を満たすことを示す。
特に、これは、システムのフィードバック制御や、フィードバックループ内の -- 内部または外部 -- 計測レコードがアクセスされる場所に関係なく、真である。
実際、ループ内測定記録を用いた因果推定は、ループ外記録を使用するものと同等に正確である。
これらの結果は,大規模な量子システムに対する因果推定器の役割を明らかにし,その推定と制御におけるループ内およびループ外測定の等価性を復元し,測定に基づく量子フィードバック制御に関する将来の実験を単純化する。
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