양자 측정 세트에 대한 거리 기반 자원 정량화

양자 측정 세트에 대한 거리 기반 자원 정량화

타임 스탬프 : 15 년 2023 월 7 일 오전 51시 XNUMX 분
소스 노드 : 2658031

루카스 텐딕1, 마틴 클리쉬1,2, 헤르만 캄퍼만1및 Dagmar Bruß1

1하인리히 하이네 뒤셀도르프 대학교 이론 물리학 연구소, D-40225 독일 뒤셀도르프
2독일 함부르크, D-21079 함부르크 공과대학, 양자 영감 및 양자 최적화 연구소

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추상

양자 시스템이 고전적인 상대에 비해 특정 양자 정보 처리 작업에 제공하는 이점은 리소스 이론의 일반 프레임워크 내에서 정량화할 수 있습니다. 양자 상태 간의 특정 거리 함수는 얽힘 및 일관성과 같은 리소스를 정량화하는 데 성공적으로 사용되었습니다. 놀랍게도 이러한 거리 기반 접근 방식은 양자 측정 리소스를 연구하는 데 채택되지 않았으며 대신 다른 기하학적 정량자가 사용됩니다. 여기서 우리는 양자 측정 세트 사이의 거리 함수를 정의하고 측정의 볼록 자원 이론에 대해 자연스럽게 자원 단조를 유도함을 보여줍니다. 다이아몬드 규범을 기반으로 한 거리에 초점을 맞춤으로써 측정 리소스의 계층 구조를 설정하고 모든 측정 세트의 비호환성에 대한 분석 범위를 도출합니다. 우리는 이러한 경계가 상호 편향되지 않은 기반을 기반으로 하는 특정 투영 측정에 대해 엄격하다는 것을 보여주고 리소스 모노톤으로 정량화할 때 서로 다른 측정 리소스가 동일한 값을 얻는 시나리오를 식별합니다. 우리의 결과는 측정 세트에 대한 거리 기반 리소스를 비교하고 Bell 유형 실험에 대한 제한을 얻을 수 있는 일반적인 프레임워크를 제공합니다.

인기 요약

양자 기술은 계산, 감지 및 암호화 분야의 다양한 작업에서 기존 접근 방식에 비해 극적인 개선을 허용합니다. 어떤 속성이 양자 시스템을 기존 대응 시스템보다 더 강력하게 만드는지 식별하면 향후 개선이 더 약속됩니다. 고전 시스템과 달리 양자 시스템의 상태는 직접 완전히 관찰할 수 없습니다. 대신 양자 측정은 양자 시스템의 상태를 변경하고 확률적 결과만 산출합니다. 원하는 양자 이점을 달성하기 위해서는 다양한 측정 설정 세트를 포함하는 정교한 측정 방식을 신중하게 설계해야 하는 경우가 많습니다. 따라서 주어진 측정 설정 세트가 주어진 작업에 얼마나 유용한지 특성화하는 것이 중요합니다. 자원 이론의 목표는 이러한 작업 종속 유용성을 체계적으로 정량화하는 것입니다. 양자 측정의 가장 유명한 특징 중 하나는 Heisenberg가 처음으로 알아차린 것으로, 고전 물리학과 극명하게 대조되는 특정 측정 설정 세트는 동시에 측정할 수 없다는 것입니다. 처음에는 단점으로 생각되었던 이러한 양자 측정의 비호환성은 많은 양자 정보 처리 작업의 핵심입니다. 예를 들어 이러한 호환되지 않는 양자 측정을 사용하여 양자 시스템이 통신 및 암호화 장치에서 양자 이점을 허용하는 기존 시스템보다 훨씬 더 강력한 상관 관계를 나타낼 수 있음을 밝혀야 합니다. 우리의 작업은 통합된 방식으로 일련의 측정에 대한 리소스를 정량화하는 새로운 방법을 제공합니다. 이를 통해 양자 측정 세트의 비호환성을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라 이 비호환성을 여러 다른 중요한 측정 리소스와 관련시키는 계층 구조를 설정할 수 있습니다.

► BibTeX 데이터

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인용

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-05-17 12:02:07). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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