論文の概要: The resource theory of dephasing estimation in multiqubit systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.14615v1
- Date: Fri, 28 Apr 2023 03:44:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 15:26:27.622921
- Title: The resource theory of dephasing estimation in multiqubit systems
- Title（参考訳）: マルチキュービットシステムにおけるデフォーカス推定の資源理論
- Authors: Zishi Chen, Xueyuan Hu
- Abstract要約: 本稿では,マルチビットシステムのパワーを評価対象とする資源理論を提案する。
この結果から,資源理論による量子パラメータ推定の新しい知見が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a resource theory to investigate the power of a multqubit system
as a probe in the task of dephasing estimation. Our approach employs the
quantum Fisher information about the dephasing parameter as the resource
measure. Based on the monotonicity of quantum Fisher information, we propose
two sets of free operations in our resource theory, the Hamming distance
preserving operations and the selectively Hamming distance preserving
operations. We derive a necessary condition for the state transformation under
these free operations and demonstrate that uniform superposition states are the
golden states in our resource theory. We further compare our resource theory
with the resource theory of coherence and thoroughly investigate the relation
between their free operations in both single-qubit and multiqubit cases.
Additionally, for multiqubit systems, we discover the incompatibility between
the resource theory of dephasing estimation and that of $U(1)$ asymmetry, which
is responsible for phase estimation. The condition for enhancing the
performance of a probe state in phase estimation while preserving its ability
in dephasing estimation is also discussed. Our results provide new insights
into quantum parameter estimation by the resource-theoretic approach.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マルチビットシステムのパワーを,推定の難解化タスクにおけるプローブとして検討する資源理論を提案する。
本手法では, デファスメントパラメータに関する量子フィッシャー情報を用いて資源測定を行う。
量子フィッシャー情報の単調性に基づき,我々は資源理論において,ハミング距離保存操作と選択的ハミング距離保存操作という2つの自由操作セットを提案する。
これらの自由操作の下での状態変換に必要な条件を導出し、一様重ね合わせ状態が資源理論の黄金状態であることを実証する。
さらに、我々の資源理論とコヒーレンスの資源理論を比較し、その自由な操作と単一ビットおよび多ビットの場合の関係を徹底的に検討する。
さらに,マルチ量子ビットシステムでは,位相推定の資源理論と,位相推定の責任を負うu(1)$非対称性との不整合性を見出す。
また, 位相推定におけるプローブ状態の性能向上のための条件についても検討した。
その結果,資源理論による量子パラメータ推定の新しい知見が得られた。
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