論文の概要: Path-Distinguishability Gaps at Fixed Visibility in Noisy Qubit Interferometers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.33632v1
• Date: Sat, 24 Oct 2026 12:25:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-29 19:12:53.335188
• Title: Path-Distinguishability Gaps at Fixed Visibility in Noisy Qubit Interferometers
• Title（参考訳）: ノイズ量子干渉計における固定可視性における経路識別性ギャップ
• Abstract要約: クビットマーカーを用いた2パス干渉計の完全な到達可能な領域を特徴付ける。 ヘルストロム-最適微分は、少なくとも2つの閉区間で形成され、ギャップによって分離することができる。 明示的なチャネルと時間に依存しないリンドブラッド実現は、ギャップが準備幾何学と進化にどのように依存するかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The wave--particle duality relation bounds visibility and path distinguishability but does not determine their attainable values in a fixed noisy interferometer. We characterize the complete attainable region for a two-path interferometer with a qubit marker, varying the marker input while fixing the source, preparation channel, path-dependent interaction, and subsequent marker channel. At each feasible fringe visibility, the Helstrom-optimal distinguishabilities form at most two closed intervals, which can be separated by a gap. The intervals arise from opposite axial marker polarizations with the same fringe-amplitude modulus. Fixing the complex fringe amplitude instead gives a connected interval; for balanced original-path discrimination, a gap requires nonunital marker preparation. For a balanced pure source, relative $π$ rotations, and no subsequent marker noise, we obtain a necessary and sufficient geometric criterion for a gap under some rotation axis perpendicular to the preparation displacement. Explicit channels and a time-independent Lindblad realization show how the gap depends on preparation geometry and evolution, with exact onset and optimization formulas at fixed fractional visibility. We also give sufficient bounds for excluding distinguishability intervals under calibrated finite-resolution errors.
• Abstract（参考訳）: 波動-粒子の双対関係は可視性と経路の区別性に限界があるが、固定ノイズ干渉計ではその到達値を決定できない。 我々は、2経路干渉計の完全な到達可能な領域をクビットマーカーで特徴付け、ソース、準備チャネル、経路依存相互作用、およびその後のマーカーチャネルを固定しながらマーカー入力を変化させる。 各可視光度において、ヘルストローム-最適微分能力は少なくとも2つの閉区間で形成され、ギャップによって分離することができる。 間隔は、同じフランジ振幅の弾性率を持つ反対軸のマーカー偏極から生じる。 複雑な外周振幅を固定すると、連結間隔が与えられる; バランスの取れた原パス判別の場合、ギャップは非単位マーカーの準備を必要とする。 バランスの取れた純源、相対的な$π$回転、およびその後のマーカーノイズがなければ、我々は準備変位に垂直な回転軸の下でのギャップに対する必要十分かつ十分な幾何的基準を得る。 明示的なチャネルと時間に依存しないリンドブラッド実現は、ギャップが準備幾何学と進化にどのように依存するかを示す。 また、キャリブレーションされた有限分解能誤差の下での識別可能性区間を除外するための十分な境界を与える。

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