論文の概要: Probing Non-Markovian Quantum Channels via Hilbert-Schmidt Speed and Fidelity Enhanced Teleportation Protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.19578v1
• Date: Tue, 23 Sep 2025 21:05:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-26 20:58:12.457357
• Title: Probing Non-Markovian Quantum Channels via Hilbert-Schmidt Speed and Fidelity Enhanced Teleportation Protocols
• Title（参考訳）: Hilbert-Schmidt SpeedとFidelity Enhanced Teleportation Protocolによる非マルコフ量子チャネルの探索
• Authors: Safae Gaidi, Nour-Eddine Abouelkhir, Abdallah Slaoui, Mohammed El Falaki, Rachid Ahl Laamara,
• Abstract要約: 非マルコフ力学がテレポーテーションの忠実性にどのように影響するかを研究する。 測定に基づく2つの戦略は、非マルコフ雑音下でのテレポーテーションの忠実度を高めることができる。 以上の結果から,非マルコフ記憶効果,統計速度,コヒーレンス保存の関連性が確認された。
• 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: The reliable transmission of quantum information remains a central challenge in the presence of environmental noise. In particular, maintaining high teleportation fidelity in open quantum systems is hindered by decoherence, which disrupts quantum coherence and entanglement. Traditional noise mitigation techniques often neglect the rich temporal correlations present in realistic environments. This raises a key question: can non-Markovian memory effects be harnessed to improve the performance of quantum teleportation? In this work, we address this problem by analyzing how non-Markovian dynamics influence teleportation fidelity. We employ a statistical speed approach based on the Hilbert Schmidt norm to witness information backflow and monitor the system's instantaneous evolution rate. Our study focuses on two measurement-based strategies: weak measurement (WM) combined with quantum measurement reversal (QMR), and a hybrid protocol integrating environment-assisted measurement (EAM) with post selection and QMR. Through analytical expressions and detailed numerical simulations, we demonstrate that both strategies can enhance teleportation fidelity under non-Markovian noise. Notably, the EAM-based scheme exhibits superior robustness, achieving high fidelity even without fine-tuned parameters. Our results establish a concrete link between non-Markovian memory effects, statistical speed, and coherence preservation, offering practical insights for the design of resilient quantum communication protocols.
• Abstract（参考訳）: 量子情報の信頼できる伝達は、環境ノイズの存在において依然として中心的な課題である。 特に、オープン量子系における高いテレポーテーション忠実性を維持することは、量子コヒーレンスと絡み合いを妨害するデコヒーレンスによって妨げられる。 従来のノイズ緩和技術は、現実的な環境に存在する豊富な時間的相関を無視することが多い。 非マルコフメモリ効果は量子テレポーテーションの性能向上に有効か? 本研究では,非マルコフ力学がテレポーテーションの忠実度にどのように影響するかを分析することで,この問題に対処する。 我々は、ヒルベルト・シュミットの基準に基づく統計速度アプローチを用いて、情報のバックフローを目撃し、システムの即時進化率を監視する。 本研究は, 弱測定(WM)と量子計測(QMR)の2つの手法と, 環境支援計測(EAM)とポストセレクションとQMRを組み合わせたハイブリッドプロトコルに焦点を当てた。 解析式と詳細な数値シミュレーションにより,両戦略が非マルコフ雑音下でのテレポーテーションの忠実度を向上させることを実証する。 特に、EAMベースのスキームは優れた堅牢性を示し、微調整パラメータがなくても高い忠実性が得られる。 本研究は,非マルコフメモリ効果,統計速度,コヒーレンス保存の具体的な関係を確立し,レジリエントな量子通信プロトコルの設計のための実用的な知見を提供する。

関連論文リスト

• Calibration of Quantum Devices via Robust Statistical Methods [45.464983015777314]
  量子パラメータ学習の最先端技術に対するベイズ推論の高度な統計的手法を数値解析する。 既存のアプローチ、すなわち多モード性および高次元性において、これらのアプローチの利点を示す。 我々の発見は、オープン量子システムの力学を学習する量子キャラクタリゼーションの課題に応用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-09T15:22:17Z)
• Crosstalk-Resilient Quantum MIMO for Scalable Quantum Communications [40.44880302154388]
  クロストークは物理的に結合した量子モードが干渉し、信号の忠実度が低下するときに発生する。 本稿では、離散可変量子情報を連続可変モードに符号化することに基づく緩和戦略を提案する。 論理情報の回復を可能にするゲージ固定デコーダの存在を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-26T18:40:26Z)
• Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes [0.0]
  バイスタブル・ランダム・テレグラフノイズ(RTN)により引き起こされる純粋劣化を受ける単一超伝導量子ビットの量子速度限界(QSL)について検討する。 正確な可解モデルを用いて, RTNパラメータ間の相互作用, スイッチング率, 結合強度, 初期条件がマルコフ力学と非マルコフ力学の遷移をどのように支配するかを考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-22T11:45:34Z)
• Bayesian Quantum Amplitude Estimation [46.03321798937855]
  量子振幅推定のための問題調整およびノイズ認識ベイズアルゴリズムであるBAEを提案する。 耐障害性シナリオでは、BAEはハイゼンベルク限界を飽和させることができ、デバイスノイズが存在する場合、BAEはそれを動的に特徴付け、自己適応することができる。 本稿では,振幅推定アルゴリズムのベンチマークを提案し,他の手法に対してBAEをテストする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-05T18:09:41Z)
• Automatic Quantum Communication Channel with Interference Detection and Reset Mechanism [0.0]
  戦略的リセットプロトコルと組み合わされた干渉検出は,現実的な雑音条件下での量子テレポーテーションの信頼性を著しく向上させることを示す。 我々のシステムは、量子状態の忠実度を継続的に監視し、干渉が検出されたときにリセットをトリガーする、新しいフィードバック機構を組み込んでいる。 20の実験では、干渉検出率は65%に達し、遠隔操作が成功すれば平均3.4リセットが必要となり、古典的限界よりはるかに高い0.12の忠実度が維持された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-14T17:53:41Z)
• Protecting quantum correlations of negative quantum states using weak measurement under non-Markovian noise [0.0]
  量子状態の崩壊を保護するためには、弱測定(WM)と量子測度反転(QMR)が重要である。 離散ウィグナー関数を用いて開発された2ビット負量子状態の量子相関、最大忠実度、忠実度偏差について検討する。 いくつかの負の量子状態は、ノイズのある量子チャネルを介して進化中の異なるケースに対してベル状態よりもWMとQMRでより良く機能する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-12T11:19:20Z)
• Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum processor [105.44548669906976]
  最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。 二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。 我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T18:41:53Z)
• Direct Quantum Communications in the Presence of Realistic Noisy Entanglement [69.25543534545538]
  本稿では,現実的な雑音に依拠する新しい量子通信方式を提案する。 性能分析の結果,提案手法は競争力のあるQBER, 利得, 利得を提供することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T13:06:12Z)
• Witnessing non-Markovian effects of quantum processes through Hilbert-Schmidt speed [0.0]
  ヒルベルト・シュミット速度による量子進化の非マルコビアン性(英語版)を特徴づける証人を紹介する。 提案したHSSに基づく非マルコビアン性目撃者は、よく確立されたトレース距離に基づく目撃者と一致して、メモリ効果を検出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-28T01:48:41Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。