Pengujian Hipotesis Berurutan Untuk Sistem Kuantum yang Terus Dipantau

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Pengujian hipotesis berurutan untuk sistem kuantum yang terus dipantau PlatoBlockchain Data Intelligence. Pencarian Vertikal. Ai.

Giulio Gasbarri¹, Matias Bilkis^1,2, Elisabet Roda-Salichs¹, dan John Calsamiglia¹

¹Física Teòrica: Informació i Fenòmens Quàntics, Department de Física, Universitat Autònoma de Barcelona, 08193 Bellaterra (Barcelona), Spanyol
²Computer Vision Center, Universitat Autònoma de Barcelona, Spanyol

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Kami mempertimbangkan sistem kuantum yang terus dipantau, sehingga menimbulkan sinyal pengukuran. Dari aliran data tersebut, informasi perlu disimpulkan mengenai dinamika sistem yang mendasarinya. Di sini kami fokus pada masalah pengujian hipotesis dan mengedepankan penggunaan strategi sekuensial di mana sinyal dianalisis secara real-time, sehingga eksperimen dapat disimpulkan segera setelah hipotesis yang mendasari dapat diidentifikasi dengan probabilitas keberhasilan yang ditentukan dan disertifikasi. Kami menganalisis kinerja pengujian sekuensial dengan mempelajari perilaku waktu berhenti, yang menunjukkan keuntungan besar dibandingkan strategi yang digunakan saat ini berdasarkan waktu pengukuran tetap yang telah ditentukan sebelumnya.

► data BibTeX

@artikel{Gasbarri2024sequential, doi = {10.22331/q-2024-03-20-1289}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-20-1289}, title = {Pengujian hipotesis berurutan untuk sistem kuantum yang terus dipantau}, penulis = {Gasbarri, Giulio dan Bilkis, Matias dan Roda-Salichs, Elisabet dan Calsamiglia, John}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8}, halaman = {1289}, bulan = Maret, tahun = {2024} }

► Referensi

[1] Markus Aspelmeyer, Tobias J. Kippenberg, dan Florian Marquardt. “Optomekanik rongga”. Pendeta Mod. Fis. 86, 1391–1452 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.1391

[2] James Millen, Tania S Monteiro, Robert Pettit, dan A Nick Vamivakas. “Optomekanik dengan partikel melayang”. Laporan Kemajuan Fisika 83, 026401 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6633 / ab6100

[3] John Kitching, Svenja Knappe, dan Elizabeth A. Donley. “Sensor atom – ulasan”. Jurnal Sensor IEEE 11, 1749–1758 (2011).
https:///doi.org/10.1109/JSEN.2011.2157679

[4] Dmitry Budker dan Michael Romalis. “Magnetometri optik”. Fisika Alam 3, 227–234 (2007).
https:///doi.org/10.1038/nphys566

[5] Bei-Bei Li, Lingfeng Ou, Yuechen Lei, dan Yong-Chun Liu. “Penginderaan optomekanis rongga”. Nanofotonik 10, 2799–2832 (2021).
https:///doi.org/10.1515/nanoph-2021-0256

[6] Pardeep Kumar, Tushar Biswas, Kristian Feliz, Rina Kanamoto, M.-S. Chang, Anand K. Jha, dan M. Bhattacharya. “Penginderaan optomekanis rongga dan manipulasi arus persisten atom”. Fis. Pendeta Lett. 127, 113601 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.113601

[7] Shabir Barzanjeh, André Xuereb, Simon Gröblacher, Mauro Paternostro, Cindy A. Regal, dan Eva M. Weig. “Optomekanik untuk teknologi kuantum”. Fisika Alam 18, 15–24 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41567-021-01402-0

[8] John Kitching. “Perangkat atom berskala chip”. Review Fisika Terapan 5, 031302 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5026238

[9] BP dkk Abbott. “Pengamatan gelombang gravitasi dari penggabungan lubang hitam biner”. Fis. Pendeta Lett. 116, 061102 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.061102

[10] Morgan W. Mitchell dan Silvana Palacios Alvarez. “Kolokium: Batasan kuantum pada resolusi energi sensor medan magnet”. Pendeta Mod. Fis. 92, 021001 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.021001

[11] Mingkang Wang, Diego J. Perez-Morelo, Georg Ramer, Georges Pavlidis, Jeffrey J. Schwartz, Liya Yu, Robert Ilic, Andrea Centrone, dan Vladimir A. Aksyuk. “Mengalahkan kebisingan termal dalam pengukuran sinyal dinamis dengan sensor optomekanis rongga nanofabrikasi”. Kemajuan Sains 9, eadf7595 (2023).
https:///doi.org/10.1126/sciadv.adf7595

[12] HM Wiseman dan GJ Milburn. “Teori kuantum pengukuran bidang-kuadrat”. Fis. Pendeta A 47, 642–662 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.642

[13] Howard M Wiseman dan Gerard J Milburn. “Pengukuran dan kontrol kuantum”. Pers universitas Cambridge. (2009).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948

[14] Stefan Forstner, Joachim Knittel, Eoin Sheridan, Jon D. Swaim, Halina Rubinsztein-Dunlop, dan Warwick P. Bowen. “Sensitivitas dan kinerja sensor medan optomekanis rongga”. Sensor Fotonik 2, 259–270 (2012).
https://doi.org/10.1007/s13320-012-0067-2

[15] Mankei Tsang. “Pengujian hipotesis kuantum berkelanjutan”. Fis. Pendeta Lett. 108, 170502 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.170502

[16] Søren Gammelmark dan Klaus Mølmer. “Inferensi parameter Bayesian dari sistem kuantum yang terus dipantau”. Fis. Pdt.A 87, 032115 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.032115

[17] Kurt Jacobs. “Teori pengukuran kuantum dan penerapannya”. Pers Universitas Cambridge. (2014).

[18] Klaus Molmer. “Pengujian Hipotesis dengan Sistem Kuantum Terbuka”. Surat Tinjauan Fisik 114, 040401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.040401

[19] Francesco Albarelli, Matteo AC Rossi, Matteo GA Paris, dan Marco G Genoni. “Batas akhir magnetometri kuantum melalui pengukuran kontinu waktu”. Jurnal Fisika Baru 19, 123011 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa9840

[20] Alexander Holm Kiilerich dan Klaus Mølmer. “Pengujian hipotesis dengan sistem kuantum yang terus dipantau”. Tinjauan Fisik A 98, 022103 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.022103

[21] Jason F. Ralph, Marko Toroš, Simon Maskell, Kurt Jacobs, Muddassar Rashid, Ashley J. Setter, dan Hendrik Ulbricht. “Pemilihan model dinamis di dekat batas kuantum-klasik”. Fis. Pdt.A 98, 010102 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.010102

[22] Ricardo Jiménez-Martínez, Jan Kołodyński, Charikleia Troullinou, Vito Giovanni Lucivero, Jia Kong, dan Morgan W. Mitchell. “Pelacakan sinyal melebihi resolusi waktu sensor atom dengan penyaringan kalman”. Fis. Pendeta Lett. 120, 040503 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.040503

[23] Jing Liu, Haidong Yuan, Xiao-Ming Lu, and Xiaoguang Wang. "Matriks informasi nelayan kuantum dan estimasi multiparameter". Jurnal Fisika A: Matematika dan Teori 53, 023001 (2019).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab5d4d

[24] Júlia Amorós-Binefa dan Jan Kołodyński. “Magnetometri atom yang berisik secara real time”. Jurnal Fisika Baru 23, 123030 (2021).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac3b71

[25] Marta Maria Marchese, Alessio Belenchia, dan Mauro Paternostro. “Teori estimasi kuantum berbasis optomekanik untuk model keruntuhan”. Entropi 25 (2023).
https: / / doi.org/ 10.3390 / e25030500

[26] Harry L.Pohon Van. “Teori Deteksi, Estimasi, dan Modulasi, Bagian I”. Wiley-Intersains. (2001). 1 edisi.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 0471221082

[27] Pieter Bastiaan Ober. “Analisis sekuensial: pengujian hipotesis dan deteksi titik perubahan”. Jurnal Statistik Terapan 42, 2290–2290 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 02664763.2015.1015813

[28] Abraham Wald. “Analisis sekuensial”. Perusahaan Kurir. (2004).

[29] Esteban Martínez Vargas, Christoph Hirche, Gael Sentís, Michalis Skotiniotis, Marta Carrizo, Ramon Muñoz Tapia, dan John Calsamiglia. “Pengujian hipotesis sekuensial kuantum”. Fis. Pendeta Lett. 126, 180502 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.180502

[30] Yonglong Li, Vincent YF Tan, dan Marco Tomamichel. “Strategi adaptif optimal untuk pengujian hipotesis kuantum berurutan”. Komunikasi dalam Fisika Matematika 392, 993–1027 (2022).
https://doi.org/10.1007/s00220-022-04362-5

[31] Thomas M. Sampul dan Joy A. Thomas. “Elemen teori informasi (seri wiley dalam telekomunikasi dan pemrosesan sinyal)”. Wiley-Intersains. Amerika Serikat (2006).

[32] A. Wald. “Uji Berurutan Hipotesis Statistik”. Sejarah Statistik Matematika 16, 117 – 186 (1945).
https: / / doi.org/ 10.1214 / aoms / 1177731118

[33] Sergei Slussarenko, Morgan M. Weston, Jun-Gang Li, Nicholas Campbell, Howard M. Wiseman, dan Geoff J. Pryde. “Diskriminasi Negara Quantum Menggunakan Jumlah Salinan Rata-Rata Minimum”. Surat Tinjauan Fisik 118, 030502 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.030502

[34] A. Wald dan J. Wolfowitz. “Uji Rasio Probabilitas Berurutan Karakter Optimal”. Sejarah Statistik Matematika 19, 326–339 (1948). url: https:///www.jstor.org/stable/2235638.
https: / / www.jstor.org/ stable / 2235638

[35] Viacheslav P. Belavkin. “Pengukuran nondemolisi, pemfilteran nonlinier, dan pemrograman dinamis proses stokastik kuantum”. Di Austin Blaquiére, editor, Pemodelan dan Pengendalian Sistem. Halaman 245–265. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (1989).

[36] Gopinath Kallianpur. “Teori penyaringan stokastik”. Volume 13. Sains & Media Bisnis Springer. (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0001867800031967

[37] Tyron Edward Duncan. “Kepadatan probabilitas untuk proses difusi dengan penerapan teori penyaringan nonlinier dan teori deteksi”. Universitas Stanford. (1967).

[38] Richard Edgar Mortensen. “Kontrol optimal sistem stokastik waktu berkelanjutan”. Universitas California, Berkeley. (1966).

[39] Uroš Delić, Manuel Reisenbauer, Kahan Dare, David Grass, Vladan Vuletić, Nikolai Kiesel, dan Markus Aspelmeyer. “Pendinginan nanopartikel melayang ke keadaan dasar kuantum gerak”. Sains 367, 892–895 (2020).
https:///doi.org/10.1126/science.aba3993

[40] Massimiliano Rossi, Luca Mancino, Gabriel T. Landi, Mauro Paternostro, Albert Schliesser, dan Alessio Belenchia. “Penilaian eksperimental produksi entropi dalam resonator mekanis yang diukur secara terus menerus”. Fis. Pendeta Lett. 125, 080601 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.080601

[41] AC Doherty dan K. Jacobs. "Kontrol umpan balik sistem kuantum menggunakan estimasi keadaan berkelanjutan". fisik Wahyu A 60, 2700–2711 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.60.2700

[42] Alessio Serafini. “Variabel kontinu kuantum: metode teoritis dasar”. pers CRC. (2017).
https: / / doi.org/ 10.1201 / 9781315118727

[43] Christian Weedbrook, Stefano Pirandola, Raúl García-Patrón, Nicolas J. Cerf, Timothy C. Ralph, Jeffrey H. Shapiro, dan Seth Lloyd. “Informasi kuantum Gaussian”. Pendeta Mod. Fis. 84, 621–669 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.84.621

[44] Ludovico Lami Marco G. Genoni dan Alessio Serafini. “Dinamika kuantum gaussian bersyarat dan tanpa syarat”. Fisika Kontemporer 57, 331–349 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00107514.2015.1125624

[45] RE Kalman dan RS Bucy. “Hasil Baru dalam Teori Penyaringan dan Prediksi Linier”. Jurnal Teknik Dasar 83, 95–108 (1961).
https: / / doi.org/ 10.1115 / 1.3658902

[46] Marco Fanizza, Christoph Hirche, dan John Calsamiglia. “Batas Utama untuk Deteksi Titik Perubahan Kuantum Tercepat”. Surat Tinjauan Fisik 131, 020602 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.131.020602

[47] Hannes Risken dan Hannes Risken. “Persamaan Fokker-planck”. Peloncat. (1996).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-61544-3

[48] A. Szorkovszky, AC Doherty, GI Harris, dan WP Bowen. “Pemerasan mekanis melalui amplifikasi parametrik dan pengukuran lemah”. Fis. Pendeta Lett. 107, 213603 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.107.213603

[49] Andrew C. Doherty, A. Szorkovszky, GI Harris, dan WP Bowen. “Pendekatan lintasan kuantum terhadap kontrol umpan balik kuantum dari osilator ditinjau kembali”. Transaksi Filosofis Royal Society A: Ilmu Matematika, Fisika dan Teknik 370, 5338–5353 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2011.0531

[50] Massimiliano Rossi, David Mason, Junxin Chen, Yeghishe Tsaturyan, dan Albert Schliesser. "Kontrol kuantum berbasis pengukuran gerak mekanik". Alam 563, 53–58 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0643-8

[51] M.Bilkis. “Github”. https:///github.com/matibilkis/qmonsprt (2020).
https:///github.com/matibilkis/qmonsprt

[52] D. Kazakos dan P. Papantoni-Kazakos. “Ukuran jarak spektral antara proses Gaussian”. Transaksi IEEE pada Kontrol Otomatis 25, 950–959 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TAC.1980.1102475

[53] Alessio Fallani, Matteo AC Rossi, Dario Tamascelli, dan Marco G. Genoni. "Mempelajari strategi kontrol umpan balik untuk metrologi kuantum". PRX Quantum 3, 020310 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020310

Dikutip oleh

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-20-1289/

Stempel Waktu: 20 Maret, 2024

Stempel Waktu: 4 Mei 2023

Pengujian hipotesis berurutan untuk sistem kuantum yang terus dipantau

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Kode permukaan adaptif untuk koreksi kesalahan kuantum dengan adanya cacat sementara atau permanen

Bukti kuantum yang efisien kedalaman

Peran kohomologi dalam komputasi kuantum dengan keadaan magis

Pertimbangan latensi untuk pengoptimalan stokastik dalam algoritme kuantum variasional

Keterikatan fotonik dengan cahaya yang dipercepat

Penemuan Digital dari 100 Eksperimen Kuantum yang beragam dengan PyTheus

Produksi fermion di batas alam semesta yang mengembang: analogi gravitasi atom dingin

Generasi keterikatan foton atom yang sangat dapat diambil dengan masa hidup milidetik melalui rongga multipleks spasial

Disipasi sebagai sumber daya untuk Quantum Reservoir Computing

Verifikasi efisien-sampel gerbang kuantum dengan parameter berkelanjutan untuk prosesor kuantum kecil

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun