論文の概要: A unified view of direct measurement of quantum states, processes, and measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.18210v1
- Date: Wed, 27 Mar 2024 02:42:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-28 18:36:01.779771
- Title: A unified view of direct measurement of quantum states, processes, and measurements
- Title(参考訳): 量子状態、過程、測定の直接測定の統一的視点
- Authors: Kazuhisa Ogawa, Takumi Matsuura, Akihisa Tomita,
- Abstract要約: 量子系の力学は、量子状態、量子過程、量子測定の3つの構成要素によって特徴づけられる。
これら3つのコンポーネントの直接測定手法を体系的に導出するための理論的枠組みを提案する。
光パルストレインを用いた量子状態の直接測定法の有効性を実験的に実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The dynamics of a quantum system are characterized by three components: quantum state, quantum process, and quantum measurement. The proper measurement of these components is a crucial issue in quantum information processing. Recently, direct measurement methods have been proposed and demonstrated wherein each complex matrix element of these three components is obtained separately, without the need for quantum tomography of the entire matrix. Since these direct measurement methods have been proposed independently, no theoretical framework has been presented to unify them despite the time symmetry of quantum dynamics. In this study, we propose a theoretical framework to systematically derive direct measurement methods for these three components. Following this framework and further utilizing the basis-shift unitary transformation, we have derived the most efficient direct measurement method using qubit probes. Additionally, we have experimentally demonstrated the feasibility of the direct measurement method of quantum states using optical pulse trains.
- Abstract(参考訳): 量子系の力学は、量子状態、量子過程、量子測定の3つの構成要素によって特徴づけられる。
これらの成分の適切な測定は、量子情報処理において重要な問題である。
近年, 直接測定法が提案され, 行列全体の量子トモグラフィーを必要とせず, これら3成分の複素行列要素をそれぞれ別々に取得することが実証されている。
これらの直接測定法は独立に提案されているため、量子力学の時間対称性にもかかわらず、それらを統一する理論的な枠組みは提示されていない。
本研究では,これらの3成分の直接測定手法を体系的に導出する理論的枠組みを提案する。
この枠組みに従い、基底シフトのユニタリ変換を更に活用し、クォービットプローブを用いた最も効率的な直接測定法を導出した。
さらに,光パルストレインを用いた量子状態の直接測定法の有効性を実験的に実証した。
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