論文の概要: Dimension-independent weak value estimation via controlled SWAP operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03941v1
• Date: Tue, 7 Nov 2023 12:31:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-08 15:50:45.407628
• Title: Dimension-independent weak value estimation via controlled SWAP operations
• Title（参考訳）: SWAP制御による次元非依存弱値推定
• Authors: Giulio Chiribella, Kyrylo Simonov, Xuanqiang Zhao
• Abstract要約: 任意の観測値の弱値を推定するための決定論的次元非依存スキームを提案する。 このスキームは、コヒーレントに制御されたSWAP操作に基づいており、初期状態と最終状態の事前知識を必要としない。 このスキームは、二部量子状態に関連付けられた2時間状態のクラスに対する弱値の正の部分的転置を推定するために用いられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3812010983144802
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Weak values of quantum observables are a powerful tool for investigating a broad spectrum of quantum phenomena. For this reason, several methods to measure them in the laboratory have been proposed. Some of these methods require weak interactions and postselection, while others are deterministic, but require statistics over a number of experiments growing exponentially with the number of measured particles. Here we propose a deterministic dimension-independent scheme for estimating weak values of arbitrary observables. The scheme, based on coherently controlled SWAP operations, does not require prior knowledge of the initial and final states, nor of the measured observables, and therefore can work with uncharacterized preparation and measurement devices. As a byproduct, our scheme provides an alternative expression for two-time states, that is, states describing quantum systems subject to pre and post-selections. Using this expression, we show that the controlled-SWAP scheme can be used to estimate weak values for a class of two-time states associated to bipartite quantum states with positive partial transpose.
• Abstract（参考訳）: 量子可観測物の弱値は、幅広い量子現象を研究する強力なツールである。 そのため、実験室で測定する方法がいくつか提案されている。 これらの手法のいくつかは弱い相互作用とポストセレクションを必要とし、他の方法は決定論的であるが、測定された粒子の数とともに指数関数的に増加する多くの実験に関する統計を必要とする。 本稿では,任意の可観測性の弱値を推定するための決定論的次元非依存スキームを提案する。 このスキームは、コヒーレントに制御されたSWAP操作に基づいており、初期状態と最終状態の事前の知識は必要とせず、測定された可観測物も必要とせず、そのため、非特性化された準備および測定装置で作業することができる。 副産物として、このスキームは2つの時間状態、すなわち前と後の選択を受ける量子系を記述する状態に対する代替表現を提供する。 この式を用いて,制御スワップスキームを用いて正の部分的転置を伴う二成分量子状態に関連する2つの時間状態の弱値を推定できることを示した。

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