論文の概要: On the simulation of quantum multimeters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18333v1
- Date: Wed, 28 Feb 2024 13:53:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-29 14:58:16.522403
- Title: On the simulation of quantum multimeters
- Title（参考訳）: 量子マルチメータのシミュレーションについて
- Authors: Andreas Bluhm, Leevi Lepp\"aj\"arvi, Ion Nechita
- Abstract要約: 我々は、量子チャネルと量子測定のシミュレーションを超えて、測定の集合をシミュレートすることの意味を研究し、それをマルチメーターと呼ぶ。
まず、マルチメーター間の完全正の変換を明示的に特徴づける。
次に、自明性保存の変換とゴミと前処理の変換を特徴付ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4604003661048266
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the quest for robust and universal quantum devices, the notion of
simulation plays a crucial role, both from a theoretical and from an applied
perspective. In this work, we go beyond the simulation of quantum channels and
quantum measurements, studying what it means to simulate a collection of
measurements, which we call a multimeter. To this end, we first explicitly
characterize the completely positive transformations between multimeters.
However, not all of these transformations correspond to valid simulations, as
evidenced by the existence of maps that always prepare the same multimeter
regardless of the input, which we call trash-and-prepare. We give a new
definition of multimeter simulations as transformations that are
triviality-preserving, i.e., when given a multimeter consisting of trivial
measurements they can only produce another trivial multimeter. In the absence
of a quantum ancilla, we then characterize the transformations that are
triviality-preserving and the transformations that are trash-and-prepare.
Finally, we use these characterizations to compare our new definition of
multimeter simulation to three existing ones: classical simulations,
compression of multimeters, and compatibility-preserving simulations.
- Abstract（参考訳）: 堅牢で普遍的な量子デバイスを追求する中で、シミュレーションの概念は理論と応用の観点からも重要な役割を担っている。
この研究では、量子チャネルと量子測定のシミュレーションを超えて、測定の集合をシミュレートすることの意味を研究し、それをマルチメーターと呼ぶ。
この目的のために、我々はまず、マルチメーター間の完全正の変換を明示的に特徴付ける。
しかしながら、これらすべての変換は有効なシミュレーションに対応している訳ではなく、我々がゴミ・アンド・プレパアと呼ぶ入力に関係なく常に同じマルチメーターを準備する写像の存在によって証明されている。
我々は、自明性保存変換としてのマルチメータシミュレーションの新しい定義を与える。すなわち、自明な測定からなるマルチメータが与えられたとき、別の自明なマルチメータを生成できるだけである。
量子アンシラが存在しない場合、自明性保存の変換とゴミと前処理の変換を特徴付ける。
最後に,マルチメータシミュレーションの新たな定義を,古典シミュレーション,マルチメータ圧縮,互換性保存シミュレーションの3つの既存手法と比較する。
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