Diskrimination og certificering af ukendte kvantemålinger

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Aleksandra Krawiec^1,2, Łukasz Pawela¹og Zbigniew Puchała¹

¹Institut for Teoretisk og Anvendt Informatik, Det Polske Videnskabsakademi, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, Polen
²AstroCeNT, Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences, ul. Rektorska 4, 00-614 Warszawa, Polen

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Vi studerer diskriminationen af von Neumann-målinger i scenariet, når vi får en referencemåling og en anden måling. Formålet med diskriminationen er at afgøre, om den anden måling er den samme som den første. Vi overvejer de tilfælde, hvor referencemålingen er givet uden den klassiske beskrivelse, og når dens klassiske beskrivelse er kendt. Begge tilfælde studeres i de symmetriske og asymmetriske diskriminationsopsætninger. Desuden leverer vi optimale certificeringsordninger, der gør os i stand til at certificere en kendt kvantemåling mod den ukendte.

Discrimination and certification of unknown quantum measurements PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Udvalgt billede: Entanglement-assisteret diskrimination af von Neumann målinger

Populært resumé

Vi får to enheder. Den første enhed er en referenceenhed. Den anden enhed kan enten være den samme enhed som den første eller ej. Hvordan kan vi kontrollere, om den anden enhed er den samme som den første? Vi studerer dette problem, når enhederne er kvantemålinger. Vi præsenterer ordninger for certificering, når referenceenheden er givet med sin beskrivelse, og når denne beskrivelse ikke er kendt.

► BibTeX-data

@artikel{Krawiec2024diskriminering, doi = {10.22331/q-2024-02-29-1269}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-29-1269}, titel = {Diskriminering og certificering af ukendte kvantemålinger}, forfatter = {Krawiec, Aleksandra og Pawela, {L{}}ukasz og Pucha{l{}}a, Zbigniew}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in the Quantenwissenschaften}}, volumen = {8}, sider = {1269}, måned = feb, år = {2024} }

► Referencer

[1] Jens Eisert, Dominik Hangleiter, Nathan Walk, Ingo Roth, Damian Markham, Rhea Parekh, Ulysse Chabaud og Elham Kashefi. "Kvantecertificering og benchmarking". Nature Reviews PhysicsPages 1–9 (2020).
https://doi.org/10.1038/s42254-020-0186-4

[2] Matteo Paris og Jaroslav Rehacek. "Kvantetilstandsestimat". Bind 649. Springer Science & Business Media. (2004).
https://doi.org/10.1007/b98673

[3] János A Bergou. "Kvantestatsdiskrimination og udvalgte applikationer". Journal of Physics: Conference Series 84, 012001 (2007).
https:///doi.org/10.1364/CQO.2007.CMF4

[4] Stephen M Barnett og Sarah Croke. "Kvantestatsdiskrimination". Advances in Optics and Photonics 1, 238–278 (2009).
https:///doi.org/10.1364/AOP.1.000238

[5] Joonwoo Bae og Leong-Chuan Kwek. "Kvantestatsdiskrimination og dens anvendelser". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 48, 083001 (2015).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/48/8/083001

[6] Antonio Acin. "Statistisk skelnbarhed mellem enhedsoperationer". Physical Review Letters 87, 177901 (2001).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.177901

[7] Joonwoo Bae. "Diskriminering af to-qubit unitarer via lokale operationer og klassisk kommunikation". Scientific Reports 5, 1-8 (2015).
https:///doi.org/10.1038/srep18270

[8] Akinori Kawachi, Kenichi Kawano, François Le Gall og Suguru Tamaki. "Kvanteforespørgselskompleksitet af enhedsoperatørdiskrimination". IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems 102, 483–491 (2019).
https://doi.org/10.1587/transinf.2018FCP0012

[9] Massimiliano F Sacchi. "Optimal diskrimination af kvanteoperationer". Physical Review A 71, 062340 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.062340

[10] Massimiliano F Sacchi. "Entanglement kan øge skelnbarheden af sammenfiltringsbrydende kanaler". Physical Review A 72, 014305 (2005).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.72.014305

[11] Marco Piani og John Watrous. "Alle indviklede tilstande er nyttige til kanaldiskrimination". Physical Review Letters 102, 250501 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.250501

[12] Runyao Duan, Yuan Feng og Mingsheng Ying. "Perfekt skelnen mellem kvanteoperationer". Physical Review Letters 103, 210501 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.210501

[13] Guoming Wang og Mingsheng Ying. "Utvetydig diskrimination blandt kvanteoperationer". Physical Review A 73, 042301 (2006).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.042301

[14] Aleksandra Krawiec, Łukasz Pawela og Zbigniew Puchała. "Eksklusive falsk negativ fejl i certificering af kvantekanaler". Scientific Reports 11, 1-11 (2021).
https:///doi.org/10.1038/s41598-021-00444-x

[15] Mário Ziman. "Proces positiv-operatør-vurderet mål: En matematisk ramme for beskrivelsen af procestomografi eksperimenter". Physical Review A 77, 062112 (2008).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.77.062112

[16] Michal Sedlák og Mário Ziman. "Entydig sammenligning af enhedskanaler". Physical Review A 79, 012303 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.012303

[17] Mário Ziman og Michal Sedlák. "Enkeltskudsdiskrimination af kvanteenhedsprocesser". Journal of Modern Optics 57, 253-259 (2010).
https:///doi.org/10.1080/09500340903349963

[18] Yujun Choi, Tanmay Singal, Young-Wook Cho, Sang-Wook Han, Kyunghwan Oh, Sung Moon, Yong-Su Kim og Joonwoo Bae. "Enkelt-kopi certificering af to-qubit porte uden sammenfiltring". Fysisk gennemgang anvendt 18, 044046 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.18.044046

[19] Mark Hillery, Erika Andersson, Stephen M Barnett og Daniel Oi. "Beslutningsproblemer med kvante sorte kasser". Journal of Modern Optics 57, 244-252 (2010).
https:///doi.org/10.1080/09500340903203129

[20] Akihito Soeda, Atsushi Shimbo og Mio Murao. "Optimal kvantediskriminering af single-qubit unitary gates mellem to kandidater". Physical Review A 104, 022422 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.104.022422

[21] Yutaka Hashimoto, Akihito Soeda og Mio Murao. "Sammenligning af ukendte enhedskanaler med flere anvendelser" (2022). arXiv:2208.12519.
arXiv: 2208.12519

[22] John Watrous. "Teorien om kvanteinformation". Cambridge University Press. (2018).
https:///doi.org/10.1017/9781316848142

[23] Zbigniew Puchała, Łukasz Pawela, Aleksandra Krawiec og Ryszard Kukulski. "Strategier for optimal enkeltskudsdiskriminering af kvantemålinger". Fysisk anmeldelse A 98, 042103 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.98.042103

[24] Zbigniew Puchała, Łukasz Pawela, Aleksandra Krawiec, Ryszard Kukulski og Michał Oszmaniec. "Multiple-shot og utvetydig diskrimination af von Neumann målinger". Quantum 5, 425 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-04-06-425

[25] Paulina Lewandowska, Aleksandra Krawiec, Ryszard Kukulski, Łukasz Pawela og Zbigniew Puchała. "Om den optimale certificering af von Neumann målinger". Scientific Reports 11, 1-16 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41598-022-10219-7

[26] M Miková, M Sedlák, I Straka, M Mičuda, M Ziman, M Ježek, M Dušek og J Fiurášek. "Optimal sammenfiltringsassisteret diskrimination af kvantemålinger". Fysisk anmeldelse A 90, 022317 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.022317

[27] Mario Ziman, Teiko Heinosaari og Michal Sedlák. "Entydig sammenligning af kvantemålinger". Physical Review A 80, 052102 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.80.052102

[28] Michal Sedlák og Mário Ziman. "Optimale enkeltskudsstrategier til diskrimination af kvantemålinger". Fysisk anmeldelse A 90, 052312 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.90.052312

[29] Paulina Lewandowska, Łukasz Pawela og Zbigniew Puchała. "Strategier for single-shot diskrimination af procesmatricer". Scientific Reports 13, 3046 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41598-023-30191-0

[30] Kieran Flatt, Hanwool Lee, Carles Roch I Carceller, Jonatan Bohr Brask og Joonwoo Bae. "Kontekstuelle fordele og certificering for maksimal tillidsdiskrimination". PRX Quantum 3, 030337 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.030337

[31] Ion Nechita, Zbigniew Puchała, Łukasz Pawela og Karol Życzkowski. "Næsten alle kvantekanaler er ækvidistante". Journal of Mathematical Physics 59, 052201 (2018).
https:///doi.org/10.1063/1.5019322

[32] Carl W Helstrøm. "Kvantedetektering og estimeringsteori". Journal of Statistical Physics 1, 231-252 (1969).
https:///doi.org/10.1007/BF01007479

[33] Farzin Salek, Masahito Hayashi og Andreas Winter. "Nyttigheden af adaptive strategier i asymptotisk kvantekanaldiskrimination". Physical Review A 105, 022419 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.105.022419

[34] Mark M Wilde, Mario Berta, Christoph Hirche og Eneet Kaur. "Amortiseret kanaldivergens for asymptotisk kvantekanaldiskrimination". Letters in Mathematical Physics 110, 2277–2336 (2020).
https://doi.org/10.1007/s11005-020-01297-7

[35] Sisi Zhou og Liang Jiang. "Asymptotisk teori om kvantekanalestimering". PRX Quantum 2, 010343 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010343

[36] Tom Cooney, Milán Mosonyi og Mark M Wilde. "Stærke omvendte eksponenter for et problem med kvantekanaldiskrimination og kvantefeedback-assisteret kommunikation". Communications in Mathematical Physics 344, 797–829 (2016).
https://doi.org/10.1007/s00220-016-2645-4

[37] Z Puchała og JA Miszczak. "Symbolisk integration med hensyn til Haar-målet på enhedsgrupperne". Bulletin fra det polske videnskabsakademi. Tekniske Videnskaber 65 (2017).
https:///doi.org/10.1515/bpasts-2017-0003

[38] Benoı̂t Collins og Piotr Śniady. "Integration med hensyn til Haar-målet om enheds-, ortogonal og symplektisk gruppe". Communications in Mathematical Physics 264, 773–795 (2006).
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1554-3

Citeret af

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.