量子力学の測定外乱と保存則

プラトン再発行

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M・ハメド・モハマディ^1,2、宮寺隆之³、レオン・ラブリッジ⁴

¹QuIC、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
²RCQI、物理学研究所、スロバキア科学アカデミー、Dúbravská cesta 9、Bratislava 84511、スロバキア
³京都大学大学院工学研究科原子力工学専攻〒615-8540 京都市西京区
⁴量子技術グループ、科学産業システム学部、南東ノルウェー大学、3616 Kongsberg、Norway

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抽象

測定誤差と外乱は、保存則が存在する場合、一般的な操作用語で分析されます。我々は、正確なまたは支障のない測定を達成できる必要な条件を示す新しい定量的境界を提供し、非互換性、不鮮明さ、および一貫性の間の興味深い相互作用を強調します。ここから、Wigner-Araki-Yanase (WAY) 定理の実質的な一般化が得られます。私たちの発見は、測定チャネルの固定小数点セットの分析を通じてさらに洗練され、その追加構造の一部がここで初めて特徴付けられます。

注目の画像: 研究中のシステム $mathcal{S}$ は、観測可能な $mathsf{E}$ の連続測定を受けます。最初の測定は、測定装置 $mathcal{A}$ との対話によって実現される「測定プロセス」として特徴付けられます。ここで、最初に任意の状態 $rho$ で準備された測定対象システムは、最初に固定状態 $xi$ で準備された測定装置とチャネル $mathcal{E}$ によって相互作用します。測定プロセスは、装置のポインタオブザーバブル $mathsf{Z}$ が所定の結果 $x$ を登録すると完了します。測定プロセスは、$mathsf{Z}$ の結果 $x$ を登録する確率が、 $rho$ 状態。一方、測定プロセス後の $mathsf{E}$ の統計がそれ以前の統計と同一であれば、測定プロセスは $mathsf{E}$ を妨げません。相互作用チャネル $mathcal{E}$ がシステムと装置の加算量 $N_mathcal{S} 倍 1_mathcal{A} + 1_mathcal{S} 倍 N_mathcal{A}$ を保存する場合、観測可能な $mathsf{E}$ $N_mathcal{S}$ と交換しない場合は、$mathsf{E}$ がそうでない場合にのみ、正確な測定 (ポインタ観測値が $N_mathcal{A}$ と交換する場合) または非妨害測定 (任意のポインタ観測値の場合) が認められます。ただし、装置の準備 $xi$ が $N_mathcal{A}$ に大きな一貫性を持っている場合に限ります。

►BibTeXデータ

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[4] Lauritz van Luijk、Reinhard F. Werner、および Henrik Wilming、「共変触媒には相関が必要であり、優れた量子参照フレームはほとんど劣化しません」、 arXiv：2301.09877, (2023).

[5] M. Hamed Mohammady、「熱力学的に自由な量子測定」、 Journal of Physics A Mathematical General 55 50、505304（2022）.

[6] M. Hamed Mohammady および宮寺隆之、「熱力学の第三法則によって制約された量子測定」、フィジカルレビューA 107 2、022406（2023）.

上記の引用は SAO / NASA ADS （最後に正常に更新された2023-06-05 13:40:12）。すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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情報源： https://quantum-journal.org/papers/q-2023-06-05-1033/

タイムスタンプ： 2023 年 6 月 5 日

タイムスタンプ： 2022 年 12 月 19 日

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