論文の概要: Evidence-based certification of quantum dimensions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01562v1
• Date: Wed, 3 Jan 2024 06:28:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-04 14:57:07.500086
• Title: Evidence-based certification of quantum dimensions
• Title（参考訳）: 量子次元のエビデンスに基づく証明
• Authors: Y. S. Teo, H. Jeong, N. Prasannan, B. Brecht, C. Silberhorn, M. Evans, D. Mogilevtsev, and L. L. Sanchez-Soto
• Abstract要約: 離散変数と連続変数の両方に対する一般的な次元認証プロトコルを導入する。 我々は、状態の有効次元を、後続確率が前よりも大きいような最小の次元とみなす。 スペクトル時間および偏光度測定による実験データを用いて、得られた有効次元に対してベイズ的可算誤差バーを正しく割り当てる方法について実証する。
• 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: Identifying a reasonably small Hilbert space that completely describes an unknown quantum state is crucial for efficient quantum information processing. We introduce a general dimension-certification protocol for both discrete and continuous variables that is fully evidence-based, relying solely on the experimental data collected and no other assumptions whatsoever. Using the Bayesian concept of relative belief, we take the effective dimension of the state as the smallest one such that the posterior probability is larger than the prior, as dictated by the data. The posterior probabilities associated with the relative-belief ratios measure the strength of the evidence provide by these ratios so that we can assess whether there is weak or strong evidence in favor or against a particular dimension. Using experimental data from spectral-temporal and polarimetry measurements, we demonstrate how to correctly assign Bayesian plausible error bars for the obtained effective dimensions. This makes relative belief a conservative and easy-to-use model-selection method for any experiment.
• Abstract（参考訳）: 未知の量子状態を完全に記述した合理的に小さなヒルベルト空間を同定することは、効率的な量子情報処理に不可欠である。 実験データのみに依拠して,完全証拠に基づく離散変数と連続変数の両方に対して,一般次元認証プロトコルを導入する。 相対的信念というベイズの概念を用いて、後確率がデータによって決定されるように、状態の有効次元を前よりも大きい最小の次元とする。 相対的信頼性比に関連する後続確率は、これらの比によって得られる証拠の強さを測り、弱い証拠や強い証拠があるかどうか、あるいは特定の次元に対して評価することができる。 スペクトル時間および偏光度測定による実験データを用いて、得られた有効次元に対してベイズ可算誤差バーを正しく割り当てる方法を示す。 これにより、相対的信念はあらゆる実験に対して保守的で使いやすいモデル選択法となる。

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