論文の概要: Quantum observables over time for information recovery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11659v1
• Date: Mon, 16 Dec 2024 11:02:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-17 13:56:16.951653
• Title: Quantum observables over time for information recovery
• Title（参考訳）: 情報リカバリのための時間的量子オブザーバブル
• Authors: Gabriele Bressanini, Farhan Hanif, Hyukjoon Kwon, M. S. Kim,
• Abstract要約: 本稿では、2つの異なる時間点で2つの観測可能を共同で記述する演算子であるQOOT(Quantum observables Over Time)について紹介する。 我々はQOOTを用いて、参照可観測性に関する汎用量子チャネルの時間反転の概念を確立する。 本稿では,提案プロトコルが参照可観測値のノイズのない期待値を検索し,最適なサンプリングオーバヘッドを実現することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6141518756781514
• License:
• Abstract: We introduce the concept of quantum observables over time (QOOT), an operator that jointly describes two observables at two distinct time points, as a dual of the quantum state over time formalism. We provide a full characterization of the conditions under which a QOOT can be properly defined, via a no-go theorem. We use QOOTs to establish a notion of time-reversal for generic quantum channels with respect to a reference observable, enabling the systematic construction of recovery maps that preserve the latter. These recovery maps, although generally non-physical, can be decomposed into realizable channels, enabling their application in noiseless expectation value estimation tasks. We provide explicit examples and compare our protocol with other error mitigation methods. We show that our protocol retrieves the noiseless expectation value of the reference observable and can achieve optimal sampling overhead, outperforming probabilistic error cancellation.
• Abstract（参考訳）: 時間的量子可観測(QOOT)の概念を導入し、時間的定式化による量子状態の双対として、2つの異なる時点における観測可能を共同で記述する。 ノーゴー定理を用いて、QOOTが適切に定義できる条件の完全な特徴づけを提供する。 我々はQOOTを用いて、参照可観測性に関する汎用量子チャネルの時間反転の概念を確立し、後者を保存するリカバリマップの体系的な構築を可能にする。 これらのリカバリマップは一般には物理的ではないが、実現可能なチャネルに分解することができ、ノイズのない期待値推定タスクに応用できる。 明示的な例を示し、他のエラー軽減手法と比較する。 本稿では,提案プロトコルが参照可観測値のノイズのない期待値を検索し,最適なサンプリングオーバヘッドを実現し,確率的エラーキャンセルよりも優れた性能を示すことを示す。

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