論文の概要: Disturbance Evaluation Circuit in Quantum Measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.11447v1
• Date: Sun, 19 May 2024 04:55:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-21 17:37:55.795551
• Title: Disturbance Evaluation Circuit in Quantum Measurement
• Title（参考訳）: 量子計測における外乱評価回路
• Authors: Haruki Emori, Masanao Ozawa, Akihisa Tomita,
• Abstract要約: 量子ルート平均二乗乱(QRMS)の新たな評価法を提案する。 3状態法 (TSM) と弱測定法 (WMM) との性能比較を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: According to the uncertainty principle, every quantum measurement accompanies disturbance. In particular, accurate sequential measurements need the accurate control of disturbance. However, the correct role of disturbance in the uncertainty principle has been known only recently. Understanding the disturbance is crucial for understanding the fundamentals of physics, and accurately evaluating the disturbance is important for quantum technologies such as quantum information processing and quantum metrology. Therefore, the experimental evaluation of the disturbance is a significant challenge in those fields. In this study, we propose a novel evaluation method for the quantum root-mean-square (QRMS) disturbance and compare its performance with the existing approaches, known as the three-state method (TSM) and the weak measurement method (WMM). Our method establishes a correspondence between the QRMS disturbance of the measurement and the second-order derivative of the decoherence induced in a newly introduced weak probe system with respect to the coupling strength of the weak interaction at its zero-limit. Furthermore, we demonstrate the effectiveness of our method in comparison with the other two through a simulation and experiment using a quantum computer. The results capture the key features of the TSM, WMM, and our method, providing insights into the strengths and limitations of these methods.
• Abstract（参考訳）: 不確実性原理によれば、全ての量子測定は外乱を伴う。 特に、正確なシーケンシャルな測定は、障害の正確な制御を必要とする。 しかし、不確実性原理における乱れの正しい役割は、最近まで知られていた。 この外乱を理解することは物理学の基礎を理解するために重要であり、その外乱を正確に評価することは量子情報処理や量子気象学のような量子技術にとって重要である。 したがって、これらの分野では、障害の実験的評価が重要な課題である。 本研究では,量子ルート平均二乗乱(QRMS)の新たな評価法を提案し,その性能を三状態法(TSM)と弱測定法(WMM)と呼ばれる既存手法と比較した。 本手法は, 測定値のQRMS乱れと, 新たに導入された弱いプローブ系において誘導されるデコヒーレンスの2次微分との対応関係を, ゼロ限界における弱い相互作用の結合強度に対して確立する。 さらに,シミュレーションと量子コンピュータを用いた実験により,提案手法の有効性を他の2つと比較した。 その結果,TSM,WMM,本手法の重要な特徴を把握し,これらの手法の長所と短所について考察した。

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