論文の概要: Theory-independent monitoring of the decoherence of a superconducting qubit with generalized contextuality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13421v1
• Date: Wed, 20 Nov 2024 16:06:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:11:50.130198
• Title: Theory-independent monitoring of the decoherence of a superconducting qubit with generalized contextuality
• Title（参考訳）: 一般化された文脈性をもつ超伝導量子ビットのデコヒーレンスの理論的非依存的モニタリング
• Authors: Albert Aloy, Matteo Fadel, Thomas D. Galley, Caroline L. Jones, Markus P. Mueller,
• Abstract要約: 最小の仮定の下で量子システムの非古典性を特徴づけることは、量子基盤と技術にとって重要な課題である。 本稿では, 理論に依存しないプロセストモグラフィ法を導入し, 超伝導量子ビット上で行う。 一般確率論としてシステムをモデル化することで、量子理論を仮定したり、デバイスを信頼することなく、デコヒーレンスを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Characterizing the nonclassicality of quantum systems under minimal assumptions is an important challenge for quantum foundations and technology. Here we introduce a theory-independent method of process tomography and perform it on a superconducting qubit. We demonstrate its decoherence without assuming quantum theory or trusting the devices by modelling the system as a general probabilistic theory. We show that the superconducting system is initially well-described as a quantum bit, but that its realized state space contracts over time, which in quantum terminology indicates its loss of coherence. The system is initially nonclassical in the sense of generalized contextuality: it does not admit of a hidden-variable model where statistically indistinguishable preparations are represented by identical hidden-variable distributions. In finite time, the system becomes noncontextual and hence loses its nonclassicality. Moreover, we demonstrate in a theory-independent way that the system undergoes non-Markovian evolution at late times. Our results extend theory-independent tomography to time-evolving systems, and show how important dynamical physical phenomena can be experimentally monitored without assuming quantum theory.
• Abstract（参考訳）: 最小の仮定の下で量子システムの非古典性を特徴づけることは、量子基盤と技術にとって重要な課題である。 ここでは、理論に依存しないプロセストモグラフィー法を導入し、超伝導量子ビット上でそれを実行する。 一般確率論としてシステムをモデル化することで、量子理論を仮定したり、デバイスを信頼することなく、デコヒーレンスを実証する。 超伝導系は、当初は量子ビットとしてよく記述されていたが、実現された状態空間は時間とともに収縮し、量子用語ではコヒーレンスが失われていることを示す。 このシステムは当初、一般化された文脈性という意味では古典的ではなく、統計的に区別不能な準備が同一の隠れ変数分布で表される隠れ変数モデルを認めていない。 有限時間で、システムは非文脈的になり、従ってその非古典性を失う。 さらに、このシステムが後期に非マルコフ的進化を行うという理論に依存しない方法を示す。 本研究は, 理論非依存トモグラフィーを時間進化系に拡張し, 量子論を仮定することなく, 物理現象がいかに重要かを実験的に観察できるかを示す。

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