論文の概要: Certifying coherence in quantum devices under classical control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03699v1
• Date: Tue, 02 Jun 2026 14:20:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:05.064983
• Title: Certifying coherence in quantum devices under classical control
• Title（参考訳）: 古典制御下における量子デバイスにおけるコヒーレンス認証
• Authors: Gabriele Cobucci, Nicola D'Alessandro, Raphael Brinster, Alexander Bernal, Nikolai Wyderka, Armin Tavakoli,
• Abstract要約: 我々は、半定値プログラムの階層によってコヒーレンスが完全に特徴づけられることを証明した。 量子ビットの重要な特別な場合において、結合可測性の理論と概念的結びつきを利用する。 これらの手法を用いて、量子チャネルがコヒーレンスを保てるのか、それとも本質的にコヒーレンスを破っているのかを判定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.72751145910978
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum states that do not commute exhibit coherence, but only when the device preparing them is assumed to be unaffected by classical parameters inaccessible to the experimenter. Such hidden classical control arises both in fundamental tests of quantum phenomena and in quantum information protocols that operate under limited control assumptions. Here, we address the problem of coherence certification by developing complete and practically efficient methods. First, we prove that coherence can be fully characterised through a hierarchy of semidefinite programs. Second, we introduce a practical semidefinite programming approach that achieves useful accuracy while remaining computationally efficient even for preparation devices generating many, potentially high-dimensional, quantum states. For the important special case of qubits, we further exploit conceptual connections with the theory of joint measurability to obtain highly accurate coherence characterisation that scales to more than one thousand qubits. Finally, we apply these methods to determine whether quantum channels are able to preserve coherence or are inherently coherence-breaking. Together, these results provide a powerful toolbox for analysing quantum superposition in the presence of hidden classical control.
• Abstract（参考訳）: 量子は、通勤はコヒーレンスを示さないが、それらを作成する装置が実験者にはアクセスできない古典的なパラメータによって影響を受けないと仮定されるときのみである。 このような隠された古典的制御は、量子現象の基本的なテストと、限定的な制御仮定の下で機能する量子情報プロトコルの両方で生じる。 本稿では,完全かつ実用的な手法を開発することにより,コヒーレンス認証の問題に対処する。 まず、半定値プログラムの階層によってコヒーレンスを完全に特徴付けることができることを示す。 第2に,多くの高次元の量子状態を生成する準備装置に対しても,計算効率を保ちながら有用な精度を実現する,実用的な半定値プログラミング手法を提案する。 量子ビットの重要な特別な場合については、結合可測性の理論との概念的結びつきをさらに活用し、1000以上の量子ビットにスケールする高精度なコヒーレンス特性を得る。 最後に、これらの手法を用いて、量子チャネルがコヒーレンスを保存することができるか、あるいは本質的にコヒーレンスを破っているかを判定する。 これらの結果は、隠れた古典的制御の存在下で量子重ね合わせを分析する強力なツールボックスを提供する。

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