論文の概要: Kirkwood-Dirac Type Quasiprobabilities as Universal Identifiers of
Nonclassical Quantum Resources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.03508v1
- Date: Sun, 7 Jan 2024 14:56:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-09 18:40:31.456822
- Title: Kirkwood-Dirac Type Quasiprobabilities as Universal Identifiers of
Nonclassical Quantum Resources
- Title（参考訳）: 非古典的量子資源の普遍同定としてのカークウッド・ディラック型準確率
- Authors: Kok Chuan Tan and Souradeep Sasmal
- Abstract要約: カークウッド・ディラック型準確率分布は任意の量子資源を明らかにするのに十分であることを示す。
準確率は、厳密な負の数値を持つ少なくとも1つの準確率結果を持つことで、資源豊富な量子状態を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We show that a Kirkwood-Dirac type quasiprobability distribution is
sufficient to reveal any arbitrary quantum resource. This is achieved by
demonstrating that it is always possible to identify a set of incompatible
measurements that distinguishes between resourceful states and nonresourceful
states. The quasiprobability reveals a resourceful quantum state by having at
least one quasiprobabilty outcome with a strictly negative numerical value. We
also show that there always exists a quasiprobabilty distribution where the
total negativity can be interpreted as the geometric distance between a
resourceful quantum state to the closest nonresourceful state. It can also be
shown that Kirkwood-Dirac type quasiprobability distributions, like the Wigner
distribution, can be made informationally complete, in the sense that it can
provide complete information about the quantum state while simultaneously
revealing nonclassicality whenever a quasiprobability outcome is negative.
Moreover, we demonstrate the existence of sufficiently strong anomalous weak
values whenever the quasiprobability distribution is negative, which suggests a
means to experimentally test such quasiprobability distributions. Since
incompatible measurements are necessary in order for the quasiprobability to be
negative, this result suggests that measurement incompatibility may underlie
any quantum advantage gained from utilizing a nonclassical quantum resource
- Abstract（参考訳）: カークウッド-ディラック型準確率分布は任意の量子資源を明らかにするのに十分であることを示す。
これは、リソースフル状態と非リソースフル状態を区別する非互換な測定セットを常に特定できることを実証することで達成される。
準確率性は、厳密な負の数値で少なくとも1つの準確率結果を持つことで、有理量子状態を明らかにする。
また、常に準確率分布が存在し、全負性度は、資源の多い量子状態から最も近い非資源状態までの幾何学的距離と解釈できることを示す。
また、ウィグナー分布のようなカークウッド-ディラック型準確率分布は、準確率結果が負であるときに非古典性を同時に明らかにしながら量子状態に関する完全な情報を提供できるという意味で、情報的に完備化することができる。
さらに, 準確率分布が負のとき, 十分に強い異常値が存在することを実証し, 準確率分布を実験的に検証する方法を提案する。
準確率が負になるためには、相反する測定が必要となるため、この結果は、非古典的量子リソースを利用することで得られる任意の量子長所が測定不能となることを示唆する。
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