論文の概要: Optimal discrimination of quantum sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.08705v1
- Date: Fri, 13 Sep 2024 10:48:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-16 16:58:47.419837
- Title: Optimal discrimination of quantum sequences
- Title（参考訳）: 量子列の最適識別
- Authors: Tathagata Gupta, Shayeef Murshid, Vincent Russo, Somshubhro Bandyopadhyay,
- Abstract要約: 量子情報理論の鍵となる概念は、量子システムに符号化された情報にアクセスするためには、システムが持つ可能性のあるいくつかの状態の区別が必要であるということである。
本稿では、与えられたシーケンスのメンバがアンサンブルから秘密に、あるいは異なるアンサンブルから独立して描画された場合、そのシーケンスの個々のメンバの固定された局所的な測定により、最適な成功確率が達成可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.39567116041819
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A key concept of quantum information theory is that accessing information encoded in a quantum system requires us to discriminate between several possible states the system could be in. A natural generalization of this problem, namely, quantum sequence discrimination, appears in various quantum information processing tasks, the objective being to determine the state of a finite sequence of quantum states. Since such a sequence is a composite quantum system, the fundamental question is whether an optimal measurement is local, i.e., comprising measurements on the individual members, or collective, i.e. requiring joint measurement(s). In some known instances of this problem, the optimal measurement is local, whereas in others, it is collective. But, so far, a definite prescription based solely on the problem description has been lacking. In this paper, we prove that if the members of a given sequence are drawn secretly and independently from an ensemble or even from different ensembles, the optimum success probability is achievable by fixed local measurements on the individual members of the sequence, and no collective measurement is necessary. This holds for both minimum-error and unambiguous state discrimination paradigms.
- Abstract（参考訳）: 量子情報理論の鍵となる概念は、量子システムに符号化された情報にアクセスするためには、システムが持つ可能性のあるいくつかの状態の区別が必要であるということである。
この問題の自然な一般化、すなわち量子列判別は、量子状態の有限列の状態を決定することを目的として、様々な量子情報処理タスクに現れる。
そのようなシーケンスは複合量子系であるため、基本的な問題は、最適な測定が局所的であるかどうか、すなわち、個々のメンバーの測度を構成するか、または、共同測度を必要とする集合的であるかである。
この問題のいくつかの既知の例では、最適測定は局所的であるが、他の例では集合的である。
しかし、今のところは、問題記述のみに基づく明確な処方薬が不足している。
本稿では、与えられたシーケンスのメンバがアンサンブルから秘密に、あるいは異なるアンサンブルから独立して引き出される場合、そのシーケンスの個々のメンバの固定された局所的な測定によって最適な成功確率が得られ、集合的な測定は不要であることを示す。
これは、最小限のエラーと曖昧な州差別のパラダイムの両方に当てはまる。
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