論文の概要: Quantum coherence as asymmetry from complex weak values

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09157v1
• Date: Sun, 17 Sep 2023 04:53:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 17:11:49.680126
• Title: Quantum coherence as asymmetry from complex weak values
• Title（参考訳）: 複素弱値からの非対称性としての量子コヒーレンス
• Authors: Agung Budiyono, Mohammad K. Agusta, Bagus E. B. Nurhandoko and Hermawan K. Dipojono
• Abstract要約: 翻訳群の生成元の弱値の平均絶対虚部は、コヒーレンスを翻訳群に対する非対称性として定量化することができることを示す。 このようなコヒーレンス(英語版)の量子化器(英語版)は、ハイブリッド量子古典回路(英語版)を用いて実験的に得ることができると論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum coherence as an asymmetry relative to a translation group generated by a Hermitian operator, is a necessary resource for the quantum parameter estimation. On the other hand, the sensitivity of the parameter estimation is known to be related to the imaginary part of the weak value of the Hermitian operator generating the unitary imprinting of the parameter being estimated. This naturally suggests a question if one can use the imaginary part of the weak value to characterize the coherence as asymmetry. In this work, we show that the average absolute imaginary part of the weak value of the generator of the translation group, maximized over all possible projective measurement bases, can be used to quantify the coherence as asymmetry relative to the translation group, satisfying certain desirable requirements. We argue that the quantifier of coherence so defined, called TC (translationally-covariant) w-coherence, can be obtained experimentally using a hybrid quantum-classical circuit via the estimation of weak value combined with a classical optimization procedure. We obtain upper bounds of the TC w-coherence in terms of the quantum standard deviation, quantum Fisher information, and the imaginary part of the Kirkwood-Dirac quasiprobability. We further obtain a lower bound and derive a relation between the TC w-coherences relative to two generators of translation group taking a form analogous to the Kennard-Weyl-Robertson uncertainty relation.
• Abstract（参考訳）: エルミート作用素が生成する変換群に対する非対称性としての量子コヒーレンス(quantum coherence)は、量子パラメータ推定に必要な資源である。 一方、パラメータ推定の感度は、推定されるパラメータのユニタリインプリントを生成するエルミート演算子の弱値の虚部と関連していることが知られている。 これは自然に、弱値の虚部を使ってコヒーレンスを非対称性として特徴づけることができるかどうかという問題である。 本研究は,翻訳群の生成元の弱値の平均絶対虚部がすべての可能な射影測度ベース上で最大化され,翻訳群に対する非対称性としてコヒーレンスを定量化することができ,一定の要求を満たすことを示す。 このようなコヒーレンス(英語版)の量子化器は、古典的な最適化手法と組み合わせた弱値の推定により、ハイブリッド量子古典回路を用いて実験的に得ることができると論じる。 量子標準偏差、量子フィッシャー情報、およびカークウッド-ディラック準確率の想像上の部分の観点から、tc w-コヒーレンスの上限を求める。 さらに下界を求め、ケナード・ワイル・ロバートソンの不確実性関係に類似した形式をとる翻訳群の2つの生成元に対するTC w-コヒーレンスの関係を導出する。

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