論文の概要: On the simulation of quantum multimeters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18333v2
- Date: Mon, 20 Jan 2025 12:53:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:14:46.456094
- Title: On the simulation of quantum multimeters
- Title（参考訳）: 量子マルチメーターのシミュレーションについて
- Authors: Andreas Bluhm, Leevi Leppäjärvi, Ion Nechita,
- Abstract要約: 我々は、測定の集合をシミュレートすることの意味について研究し、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）: 0.40964539027092906
- License:
- 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 otherwise we could create any resource from nothing. For example, the set of transformations includes maps that always prepare the same multimeter regardless of the input, which we call trash-and-prepare. From the perspective of an experimenter with a given multimeter as part of a complicated setup, having to discard the multimeter and using a different one instead is undesirable. 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に正の変換を明示的に特徴づける。
しかし、これらすべての変換が有効なシミュレーションに対応するわけではない。
例えば、変換の集合には、入力に関係なく常に同じマルチメーターを準備するマップが含まれます。
複雑なセットアップの一部として、与えられたマルチメーターを持つ実験者の視点では、マルチメーターを破棄し、代わりに別のものを使用することは望ましくない。
我々は、自明性保存である変換として、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しか生成できないような、新しいマルチメータシミュレーションを新たに定義する。
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、これらの特徴を、従来のシミュレーション、マルチメーターの圧縮、互換性保存シミュレーションの3つの既存のシミュレーションと比較するために利用する。
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