論文の概要: Quantum Coherence and Distinguishability: A Resource-Theoretic Perspective on Wave-Particle Duality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.14323v3
• Date: Tue, 19 Nov 2024 05:27:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-20 13:32:51.123251
• Title: Quantum Coherence and Distinguishability: A Resource-Theoretic Perspective on Wave-Particle Duality
• Title（参考訳）: 量子コヒーレンスと識別可能性:波動-粒子二重性に関する資源論的視点
• Authors: Zhiping Liu, Chengkai Zhu, Hua-Lei Yin, Xin Wang,
• Abstract要約: 波動-粒子双対性(英語版)は量子力学の基礎であり、量子系の2つの相補的な側面の間の重要なトレードオフを示している。 互いに純状態のアンサンブルにおける量子コヒーレンスと識別可能性の新たな双対関係を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.618711227642954
• License:
• Abstract: Wave-particle duality, the cornerstone of quantum mechanics, illustrates essential trade-offs between two complementary aspects of quantum systems. Captured by Bohr's complementarity principle, the wave-particle duality relation indicates that perfect path discrimination in a multipath interferometer obliterates interference patterns and vice versa. In this work, from the perspective of coherence resource manipulation, we uncover a novel duality relation between quantum coherence and distinguishability in ensembles of mutually orthogonal pure states. We demonstrate the sum of `co-bits', coherence preserved after discrimination, and classical bits, distinguishability extracted through perfect discrimination is bounded. One cannot simultaneously extract all classical information and preserve coherence. Such duality relation exposes an inherent trade-off between quantum coherence and classical distinguishability resources. Our findings offer a fresh perspective and advance our understanding of the intrinsic complementary relationship between quantum and classical resources.
• Abstract（参考訳）: 波動-粒子双対性(英語版)は量子力学の基礎であり、量子系の2つの相補的な側面の間の重要なトレードオフを示している。 ボーアの相補性原理により、波動-粒子二重性関係は、マルチパス干渉計における完全経路の識別が干渉パターンを消し去ることを示し、またその逆も示している。 本研究では、コヒーレンス資源操作の観点から、相互直交純状態のアンサンブルにおける量子コヒーレンスと区別可能性の間の新しい双対関係を明らかにする。 完全識別から抽出した「コビット」, 識別後に保存されたコヒーレンス, および古典的ビットの和が有界であることを示す。 すべての古典情報を同時に抽出し、一貫性を保つことはできない。 このような双対関係は、量子コヒーレンスと古典的識別可能性資源の間に固有のトレードオフを露呈する。 我々の発見は、量子資源と古典資源の本質的な相補的関係について、新たな視点を与え、理解を深めるものである。

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