論文の概要: Boosting State Discrimination in Quantum Brownian Motion Channel via Memory-Induced Coherence Preservation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15405v1
• Date: Thu, 16 Jul 2026 19:15:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.68783
• Title: Boosting State Discrimination in Quantum Brownian Motion Channel via Memory-Induced Coherence Preservation
• Title（参考訳）: 記憶誘起コヒーレンス保存による量子ブラウン運動チャネルのブーピング状態判別
• Authors: João C. P. Porto, Pedro R. Dieguez, Carlos H. S. Vieira, Irismar G. da Paz, Giandomenico Palumbo, Lucas S. Marinho,
• Abstract要約: 本研究では,初期熱雑音を最小化するのではなく,連続可変状態の判別を最小化することにより改善できることを示す。 また, 4次ホモダイン検出は, ヘルストローム限界に近づき, ほぼ最適性能が得られることを示す。
• 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: Preserving quantum resources in dissipative environments is a fundamental challenge in quantum information processing. While environmental interactions usually degrade quantum resources, we theoretically show that in a Quantum Brownian Motion (QBM) channel, continuous-variable state discrimination can be improved by increasing, rather than minimizing, the initial thermal noise. Specifically, without suppressing the inherent environmental dissipation, when combined with squeezing, this initial noise induces a coherence preservation mechanism driven by the transient non-thermalization of the probe with the bath. This preservation translates into a pronounced reduction in error probabilities for state discrimination between orthogonal squeezing directions. Furthermore, we also show that quadrature homodyne detection achieves near-optimal performance, approaching the Helstrom limit. These results highlight the advantage of exploiting thermal-squeezed states, offering a robust physical architecture for quantum communication in high-temperature environments.
• Abstract（参考訳）: 散逸環境における量子資源の保存は、量子情報処理における根本的な課題である。 環境相互作用は通常、量子資源を劣化させるが、理論上は量子ブラウン運動(QBM)チャネルでは、初期熱雑音を最小化するのではなく、連続可変状態の識別が向上できることが示される。 具体的には、自然の環境散逸を抑制することなく、この初期ノイズは、プローブと浴との過渡的非熱化によって駆動されるコヒーレンス保存機構を誘導する。 この保存は、直交スキーズ方向間の状態判別のためのエラー確率の顕著な低下に変換される。 さらに, 4次ホモダイン検出は, ヘルストローム限界に近づき, ほぼ最適性能が得られることを示す。 これらの結果は、高温環境での量子通信のための堅牢な物理アーキテクチャを提供する、熱的スクイーズ状態を利用する利点を浮き彫りにする。

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