論文の概要: Error estimation of different schemes to measure spin-squeezing inequalities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17845v1
• Date: Wed, 29 Nov 2023 17:49:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-30 20:20:31.034900
• Title: Error estimation of different schemes to measure spin-squeezing inequalities
• Title（参考訳）: スピンスクイーズ不等式を測定する異なるスキームの誤差推定
• Authors: Jan Lennart B\"onsel, Satoya Imai, Ye-Chao Liu, Otfried G\"uhne
• Abstract要約: 本稿では,マルチキュービット系におけるスピンスクイーズ不等式の測定に焦点をあてる。 スピンスクイーズ不等式は、全角運動量の測定だけでなく、2量子相関によって評価できることを示す。 そこで本研究では,非線形推定器の誤差境界の導出について,その分散の助けを借りて検討する。
• 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: How can we analyze quantum correlations in large and noisy systems without quantum state tomography? An established method is to measure total angular momenta and employ the so-called spin-squeezing inequalities based on their expectations and variances. This allows to detect metrologically useful entanglement, but efficient strategies for estimating such non-linear quantities have yet to be determined. In this paper, we focus on the measurement of spin-squeezing inequalities in multi-qubit systems. We show that spin-squeezing inequalities can not only be evaluated by measurements of the total angular momentum but also by two-qubit correlations, either involving all pair correlations or randomly chosen pair correlations. Then we analyze the estimation errors of our approaches in terms of a hypothesis test. For this purpose, we discuss how error bounds can be derived for non-linear estimators with the help of their variances, characterizing the probability of falsely detecting a separable state as entangled. Our methods can be applied for the statistical treatment of other non-linear parameters of quantum states.
• Abstract（参考訳）: 量子状態トモグラフィーを伴わない大規模・雑音系における量子相関解析法 確立された方法は、全角モーメントを測定し、期待と分散に基づいてスピンスキーングの不等式を用いることである。 これにより、気象学的に有用な絡み合いを検出することができるが、そのような非線形量を推定するための効率的な戦略はまだ決定されていない。 本稿では,マルチキュービットシステムにおけるスピンスキーング不等式の測定に着目する。 スピンスクイーズ不等式は、全角運動量の測定だけでなく、全てのペア相関やランダムに選択されたペア相関を含む2量子相関によって評価できることを示す。 次に,仮説テストの観点から,提案手法の誤差を解析する。 そこで本研究では,非線形推定器における誤差境界の導出を,その分散の助けを借りて検討し,分離可能な状態が絡み合っていることを誤検出する確率を特徴付ける。 この方法は、量子状態の他の非線形パラメータの統計処理に応用できる。

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