Zertifizierung der Quantenfischer-Informationen aus einem gegebenen Satz von Mittelwerten: Ein semidefiniter Programmieransatz

Neuauflage von Plato

Verfolger: 0

Guillem Müller-Rigat¹, Anubhav Kumar Srivastava¹, Stanisław Kurdziałek², Grzegorz Rajchel-Mieldzioć¹, Maciej Lewenstein^1,3 und Irénée Frérot^4,5

¹ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, Barcelona Institut für Wissenschaft und Technologie, 08860 Castelldefels (Barcelona), Spanien
²Fakultät für Physik, Universität Warschau, Pasteura 5, 02-093 Warszawa, Polen
³ICREA, Pg. Lluís Companys 23, 08010 Barcelona, Spanien
⁴Univ Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel, 38000 Grenoble, Frankreich
⁵Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université, CNRS, ENS-PSL Research University, Collège de France, 4 Place Jussieu, 75005 Paris, Frankreich

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Abstrakt

Wir führen einen semidefiniten Programmieralgorithmus ein, um die minimale Quanten-Fisher-Information zu finden, die mit einem beliebigen Datensatz von Mittelwerten kompatibel ist. Diese Zertifizierungsaufgabe ermöglicht es, den Ressourceninhalt eines Quantensystems für messtechnische Anwendungen zu quantifizieren, ohne den Quantenzustand vollständig zu kennen. Wir implementieren den Algorithmus, um Quantenspin-Ensembles zu untersuchen. Wir konzentrieren uns zunächst auf Dicke-Zustände, bei denen unsere Ergebnisse frühere Ergebnisse in der Literatur in Frage stellen und ergänzen. Anschließend untersuchen wir Zustände, die während der einachsigen Verdrehungsdynamik erzeugt werden, wobei wir insbesondere feststellen, dass die messtechnische Leistungsfähigkeit der sogenannten mehrköpfigen Katzenzustände mithilfe einfacher kollektiver Spinobservablen, wie z. B. Momenten vierter Ordnung für kleine Systeme, zertifiziert werden kann und Paritätsmessungen für beliebige Systemgrößen.

Zertifizierung der Quanten-Fisher-Informationen aus einem gegebenen Satz von Mittelwerten: ein semidefiniter Programmieransatz PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Ausgewähltes Bild: Dynamik unter dem berühmten einachsigen Hamilton-Operator. Ein Vergleich verschiedener Schätzungen des QFI zeigt, dass unsere neuen Methoden bei gleichem Wissen über den Systemzustand einen größeren messtechnischen Nutzen ergeben, als bisher angenommen wurde.

Populäre Zusammenfassung

Quantensysteme können aus der Perspektive der Ressource untersucht werden, die sie in Anwendungen der Quantenmetrologie darstellen. Diese Ressource wird durch die sogenannte Quanten-Fisher-Information (QFI) quantifiziert. In dieser Arbeit stellen wir eine mathematische Technik zur Quantifizierung des minimalen QFI in einem gegebenen Metrologieszenario vor, die mit einigen gegebenen gemessenen Mittelwerten kompatibel ist. Wir zeigen, dass einige beliebte Experimente an Spin-Ensembles es ermöglichen, sehr nützliche Zustände für die Metrologie vorzubereiten, die über das bisher Erwartete hinausgehen.

► BibTeX-Daten

@article{MullerRigat2023certifyingquantum, doi = {10.22331/q-2023-10-24-1152}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-10-24-1152}, title = {Certifying the Quanten-{F}isher-Informationen aus einem gegebenen Satz von Mittelwerten: ein semidefiniter Programmieransatz}, Autor = {M{“{u}}ller-Rigat, Guillem und Srivastava, Anubhav Kumar und Kurdzia{l{}}ek, Stanis {l{}}aw und Rajchel-Mieldzio{'{c}}, Grzegorz und Lewenstein, Maciej und Fr{'{e}}rot, Ir{'{e}}n{'{e}}e}, Tagebuch = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, verleger = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, Band = {7}, Seiten = {1152} , Monat = Okt, Jahr = {2023} }

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[47] John Watrous. Einfachere semidefinite Programme für vollständig beschränkte Normen, 2012. URL https:///arxiv.org/abs/1207.5726.
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Quelle: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-10-24-1152/

Zeitstempel: 24. Oktober 2023

Zeitstempel: 8. April 2024

Zertifizierung der Quanten-Fisher-Informationen aus einem gegebenen Satz von Mittelwerten: ein semidefiniter Programmieransatz

Neuauflage von Plato

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