論文の概要: Moments of quantum channel ensembles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.12700v1
- Date: Sun, 16 Nov 2025 17:36:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-18 14:36:24.48878
- Title: Moments of quantum channel ensembles
- Title（参考訳）: 量子チャネルアンサンブルの運動
- Authors: Matthew Duschenes, Diego García-Martín, Zoë Holmes, M. Cerezo,
- Abstract要約: 我々は、量子チャネルのアンサンブルのためのモーメント演算子を計算する理論的枠組みを開発する。
アンサンブル間の階層を導出することにより、チャンネル$t$-designsのような有用な概念を定義する。
我々は、モーメント演算子のノルムを減少させる様々な種類のノイズを示す理論的および数値的研究を行う。
- 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: Moments of ensembles of unitaries play a central role in quantum information theory as they capture the statistical properties of dynamics of systems with some form of randomness. Indeed, concepts such as approximate $t$-designs arise when comparing how close an associated moment operator of a given unitary ensemble is to that of another, reference ensemble. Despite the importance of moment operators, their properties have not been as explored for quantum channels. In this work we develop a theoretical framework to compute moment operators for ensembles of quantum channels, for all moment orders $t$, with a special focus on determining ensembles that can be used as points of reference. By deriving hierarchies between ensembles, via inequalities of their moment operator norms, we give them operational meaning, and define useful concepts such as that of channel $t$-designs. Finally, we perform theoretical and numerical studies which show that different types of noise can decrease the norm of the moment operators (e.g., depolarizing noise), as well as increase it (e.g., amplitude damping), and generalize noise-induced concentration phenomena to channel-design-induced phenomena. Along the way, we find a block-orthogonal basis for permutations, which greatly simplifies our analyses, and may be of independent interest.
- Abstract（参考訳）: ユニタリのアンサンブルの運動は、ある種のランダム性を持つ系の力学の統計的性質を捉えることにより、量子情報理論において中心的な役割を果たす。
実際、$t$-designs のような概念は、与えられたユニタリアンサンブルの関連するモーメント作用素が、他の参照アンサンブルとどの程度近いかを比較するときに生じる。
モーメント作用素の重要性にもかかわらず、それらの性質は量子チャネルに対してあまり研究されていない。
本研究では、量子チャネルのアンサンブルに対するモーメント演算子を計算するための理論的枠組みを、すべてのモーメント順序$t$に対して開発し、参照点として使用できるアンサンブルを決定することに特化している。
アンサンブル間の階層を導出することにより、モーメント作用素ノルムの不等式により、運用上の意味を与え、チャンネル$t$-designsのような有用な概念を定義する。
最後に,異なる種類のノイズがモーメント演算子のノルム(例えば,非分極雑音)を減少させ,それを増加させる(例えば,振幅減衰)とともに,チャネル設計誘起現象に雑音誘起濃度現象を一般化することを示す理論的および数値的研究を行った。
その過程で、置換のブロック直交基底を見つけ、分析を大幅に単純化し、独立した関心を持つかもしれない。
関連論文リスト
- Random-matrix models of monitored quantum circuits [0.0]
量子ビットの非構造系に対するハールランダムユニタリ力学と測度との競合について検討する。
射影測定のために、クラス作用素の統計アンサンブルの様々な性質を導出する。
我々は、クラウス作用素の統計的性質が、観測された量子系の絡み合う位相のモデルとなることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-14T18:46:53Z) - Engineering Transport via Collisional Noise: a Toolbox for Biology
Systems [44.99833362998488]
衝突音の存在下での一般XXZモデルについて検討し、標準マルコフの定式化を超えて環境を記述する。
結果は、ノイズや温暖な環境下での量子輸送を理解するための重要な構成要素の例である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-15T12:55:28Z) - A Lie Algebraic Theory of Barren Plateaus for Deep Parameterized Quantum Circuits [37.84307089310829]
変分量子コンピューティングスキームは、パラメタライズド量子回路を介して初期状態を送信することで損失関数を訓練する。
彼らの約束にもかかわらず、これらのアルゴリズムの訓練性は不毛の台地によって妨げられている。
十分に深いパラメタライズド量子回路の損失関数の分散を正確に表現する一般リー代数を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-17T18:14:10Z) - Scrambling and quantum chaos indicators from long-time properties of
operator distributions [0.0]
スクラムリングは、量子多体系の非平衡特性の解析において重要な概念である。
演算子の空間における粗粒度確率分布として扱われる拡張係数の構造について検討する。
オペレータ分布の長期特性は,これらのケースに共通する特徴を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-29T02:06:30Z) - Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。
消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。
量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z) - Out-of-time-order correlations and the fine structure of eigenstate
thermalisation [58.720142291102135]
量子情報力学と熱化を特徴付けるツールとして、OTOC(Out-of-time-orderor)が確立されている。
我々は、OTOCが、ETH(Eigenstate Thermalisation hypothesis)の詳細な詳細を調査するための、本当に正確なツールであることを明確に示している。
無限温度状態における局所作用素の和からなる可観測物の一般クラスに対して、$omega_textrmGOE$の有限サイズスケーリングを推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-01T17:51:46Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Relevant OTOC operators: footprints of the classical dynamics [68.8204255655161]
OTOC-RE定理(OTOC-RE theorem)は、作用素の完備な基底にまとめられたOTOCを第二レニイエントロピー(Renyi entropy)に関連付ける定理である。
関係作用素の小さな集合に対する和は、エントロピーの非常によい近似を得るのに十分であることを示す。
逆に、これは複雑性の別の自然な指標、すなわち時間と関連する演算子の数のスケーリングを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T19:23:26Z) - Models of zero-range interaction for the bosonic trimer at unitarity [91.3755431537592]
ゼロ範囲の2体相互作用によって相互に結合された同一ボソンからなる3体系に対する量子ハミルトニアンの構成について述べる。
プレゼンテーションの大部分では、無限の散乱長が考慮される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-03T17:54:43Z)
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。