論文の概要: Extension of the Watanabe-Sagawa-Ueda uncertainty relation for measurement errors to infinite-dimensional systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09309v2
- Date: Sun, 25 May 2025 11:03:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:41.215936
- Title: Extension of the Watanabe-Sagawa-Ueda uncertainty relation for measurement errors to infinite-dimensional systems
- Title(参考訳): 測定誤差に対する渡辺・佐川・上田不確実性関係の無限次元系への拡張
- Authors: Ryosuke Nogami,
- Abstract要約: 測定誤差に対する渡辺-佐川-上田不確実性関係を無限次元量子系に拡張する。
無限次元パラメータ空間に対する古典的および量子的推定理論を開発した。
- 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: In this paper, we extend the Watanabe--Sagawa--Ueda (WSU) uncertainty relation for measurement errors to infinite-dimensional quantum systems. The WSU uncertainty relation provides trade-off relations between measurement errors based on quantum estimation theory, but has been previously confined to finite-dimensional systems. We demonstrate that a similar relation holds in infinite-dimensional settings. We develop both classical and quantum estimation theories for infinite-dimensional parameter spaces using Fr\'{e}chet derivatives and establish the necessary mathematical framework, including extended Cram\'{e}r--Rao inequalities. We define measurement errors in infinite-dimensional systems and derive an error--error uncertainty relation with a tighter bound than in the original formulation. This research provides a theoretical framework that could potentially be applied to observables like position and momentum, which require infinite-dimensional representation, contributing to our understanding of measurement constraints in a more general framework of quantum theory.
- Abstract(参考訳): 本稿では,測定誤差に対する渡辺-佐川-上田(WSU)の不確実性関係を無限次元量子システムに拡張する。
WSUの不確実性関係は、量子推定理論に基づく測定誤差間のトレードオフ関係を提供するが、以前は有限次元系に限られていた。
同様の関係が無限次元の設定で成り立つことを示す。
無限次元パラメータ空間に対する古典的および量子的推定理論をFr\'{e}chet微分を用いて開発し、拡張されたCram\'{e}r-Rao不等式を含む必要な数学的枠組みを確立する。
無限次元系における測定誤差を定義し、元の定式化よりも厳密な境界を持つ誤差-誤差不確実性関係を導出する。
この研究は、無限次元の表現を必要とする位置や運動量のような観測可能なものに応用可能な理論的枠組みを提供し、量子理論のより一般的な枠組みにおける測定制約の理解に寄与する。
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