1量子情報通信センター、ブリュッセル工科大学、CP 165/59、ブリュッセル自由大学、1050 ブリュッセル、ベルギー
2アリゾナ大学ワイアント光学科学大学、1630 E. University Blvd.、ツーソン、アリゾナ州 85721、米国
3DAMTP、数理科学センター、ケンブリッジ大学、ケンブリッジ CB3 0WA、英国
4デンマーク工科大学物理学科、2800 Kongens Lyngby、デンマーク
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抽象
量子位相空間におけるメジャー化理論の役割を探ります。この目的のために、我々は、正のウィグナー関数を持つ量子状態に限定し、マジョリゼーション理論の連続バージョンが、位相空間におけるウィグナー関数の情報理論的特性を探索するための洗練された非常に自然なアプローチを提供することを示します。ハドソンの定理に照らして理解できる、連続メジャー化の正確な意味ですべてのガウス純粋状態が等価であると特定した後、基本的なメジャー化関係を推測します。正のウィグナー関数はすべて、ガウス純粋状態 (特に、特に) のウィグナー関数によってメジャー化されます。 、ボソン真空状態または調和振動子の基底状態)。結果として、ウィグナー関数のシュール凹関数は、真空状態の値によって下限が制限されます。これは、ウィグナー エントロピーの下限が真空状態の値によって制限されることを意味しますが、その逆は特に当てはまりません。我々の主な結果は、調和振動子の 3 つの最低固有状態の混合であるウィグナー正の量子状態の関連サブセットについて、この基本的なメジャー化関係を証明することです。さらに、この推測は数値的な証拠によっても裏付けられています。最後に、位相空間におけるエントロピー不確実性関係の文脈におけるこの予想のいくつかの意味について議論します。
人気の要約
この数学理論は XNUMX 世紀以上前に開発され、統計から物理学に至るまで、数多くの科学分野で使用されてきました。 注目すべきことに、量子物理学に適用されたのは比較的最近になってからであり、量子もつれを探索するための強力なアプローチであることが示されています。 そのため、位相空間内の量子変数、つまりウィグナー関数を記述する連続密度を特徴付けるために利用されたことはありません。 我々は、継続的メジャー化がこれに適したツールであることを示します。 私たちの論文の主な目的は、ボソンモードの真空状態(つまり、調和振動子の基底状態)のウィグナー関数が他のウィグナー関数を連続多数化し、多数派化という意味での不確実性がより低くなるという主張に関するものです。 。
私たちは量子光学の文脈で結果を公開し議論しますが、それらはあらゆる正準ペアに引き継がれるため、物理学のさまざまな分野に影響を与えるはずです。
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