Pengambilan Negara Melampaui Retrodiksi Bayes

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Pengambilan status di luar retrodiksi PlatoBlockchain Data Intelligence Bayes. Pencarian Vertikal. Ai.

Jacopo Surace dan Matteo Scandi

ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, Institut Sains dan Teknologi Barcelona, Castelldefels (Barcelona), 08860, Spanyol

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

Abstrak

Dalam konteks dinamika ireversibel, mengasosiasikan ke proses fisik kebalikannya yang intuitif dapat menghasilkan tugas yang cukup ambigu. Merupakan pilihan standar untuk mendefinisikan proses kebalikan menggunakan teorema Bayes, tetapi, secara umum, pilihan ini tidak optimal. Dalam karya ini kami mengeksplorasi apakah mungkin untuk mengkarakterisasi bangunan peta terbalik yang optimal dari konsep peta pengambilan keadaan. Dengan demikian, kami mengusulkan seperangkat prinsip yang harus dipenuhi oleh peta pengambilan status. Kami menemukan bahwa pembalikan yang diilhami Bayes hanyalah satu kasus di seluruh kelas pilihan yang memungkinkan, yang dapat dioptimalkan untuk memberikan peta yang mengambil keadaan awal lebih tepat daripada aturan Bayes. Analisis kami memiliki keuntungan memperluas secara alami ke rezim kuantum. Faktanya, kami menemukan kelas transformasi terbalik yang berisi peta pemulihan Petz sebagai kasus tertentu, yang menguatkan interpretasinya sebagai analog kuantum dari pengambilan Bayes. Akhirnya, kami menyajikan bukti numerik bahwa dengan menambahkan satu aksioma ekstra, seseorang dapat mengisolasi proses kebalikan yang biasa diturunkan dari teorema Bayes.

Anda dapat menemukan presentasi kami Pengambilan negara di luar retrodiksi Bayes di sini.

► data BibTeX

@artikel{Surace2023stateretrieval, doi = {10.22331/q-2023-04-27-990}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-04-27-990}, title = {State retrieval di luar {B}retrodiksi ayes}, penulis = {Surace, Jacopo and Scandi, Matteo}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}} rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, halaman = {990}, bulan = apr, tahun = {2023} }

► Referensi

[1] Satosi Watanabe. Simetri Hukum Fisik. Bagian III. Prediksi dan Retrodiksi. Pendeta Mod. Phys., 27 (2): 179–186, April 1955. https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.27.179.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.27.179

[2] Satosi Watanabe. Probabilitas Bersyarat dalam Fisika. Progress of Theoretical Physics Supplement, E65: 135–160, Januari 1965. https:///doi.org/10.1143/PTPS.E65.135.
https:///doi.org/10.1143/PTPS.E65.135

[3] Francesco Buscemi dan Valerio Scarani. Teorema fluktuasi dari retrodiksi Bayesian. Fisika. Rev.E, 103 (5): 052111, Mei 2021. https:///doi.org/10.1103/PhysRevE.103.052111.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.103.052111

[4] Clive Cenxin Aw, Francesco Buscemi, and Valerio Scarani. Teorema fluktuasi dengan retrodiksi daripada proses balik. AVS Quantum Science, 3 (4): 045601, 2021. https:///doi.org/10.1116/5.0060893.
https: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0060893

[5] Gavin E. Crooks. Pembalikan waktu operasi kuantum. Tinjauan Fisik A, 77 (3): 034101, 2008. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.77.034101.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.034101

[6] Edwin T. Jaynes. Teori Probabilitas: Logika Sains. Cambridge University Press, Cambridge, 2003. ISBN 978-0-521-59271-0. https:///doi.org/10.1017/CBO9780511790423.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511790423

[7] José M. Bernardo dan Adrian FM Smith. Teori Bayesian. John Wiley & Sons, September 2009. ISBN 978-0-470-31771-6. https:///doi.org/10.1002/9780470316870.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9780470316870

[8] Masanari Asano, Irina Basieva, Andrei Khrennikov, Masanori Ohya, and Yoshiharu Tanaka. Generalisasi mirip-kuantum dari skema pemutakhiran Bayesian untuk ketidakpastian mental objektif dan subjektif. Jurnal Psikologi Matematika, 3 (56): 166–175, 2012. https:///doi.org/10.1016/j.jmp.2012.02.003.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.jmp.2012.02.003

[9] Jean Dezert, Albena Tchamova, and Deqiang Han. Teorema Keyakinan Total dan Teorema Bayes Umum. Dalam 21st International Conference on Information Fusion (Fusion 2018), Cambridge, United Kingdom, Juli 2018. https:///doi.org/10.23919/ICIF.2018.8455351.
https:///doi.org/10.23919/ICIF.2018.8455351

[10] Arthur J. Parzygnat dan Benjamin P. Russo. Teorema Bayes non-komutatif. Aljabar Linier dan Penerapannya, 644: 28–94, 2022. https:///doi.org/10.1016/j.laa.2022.02.030.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.laa.2022.02.030

[11] Kevin Vanslette. Pembaruan Entropik Probabilitas dan Matriks Kepadatan. Entropi, 19 (12): 664, Desember 2017. https:///doi.org/10.3390/e19120664.
https: / / doi.org/ 10.3390 / e19120664

[12] Manfred K Warmuth dan Dima Kuzmin. Kalkulus probabilitas umum Bayesian untuk matriks kepadatan. Machine learning, 78 (1-2): 63, 2010. https:///doi.org/10.1007/s10994-009-5133-7.
https://doi.org/10.1007/s10994-009-5133-7

[13] Kevin Vanslette. Aturan dan generalisasi Bayes kuantum dari metode entropi maksimum kuantum. J.Fis. Komun., 2 (2): 025017, Februari 2018. https:///doi.org/10.1088/2399-6528/aaaa08.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2399-6528 / aaaa08

[14] Federico Holik, Manuel Sáenz, dan Angel Plastino. Sebuah diskusi tentang asal usul probabilitas kuantum. Annals of Physics, 340 (1): 293–310, 2014. ISSN 0003-4916. https:///doi.org/10.1016/j.aop.2013.11.005.
https:///doi.org/10.1016/j.aop.2013.11.005

[15] Christopher A. Fuchs dan Rüdiger Schack. Prior dalam Inferensi Quantum Bayesian. Prosiding Konferensi AIP, 1101 (1): 255–259, Maret 2009. https://doi.org/10.1063/1.3109948.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3109948

[16] Adom Giffin dan Ariel Caticha. Memperbarui probabilitas dengan data dan momen. Prosiding Konferensi AIP, 954 (1): 74–84, 2007. https://doi.org/10.1063/1.2821302.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2821302

[17] Sean A. Ali, Carlo Cafaro, Adom Giffin, Cosmo Lupo, and Stefano Mancini. Pada sudut pandang geometris diferensial dari metode MaxEnt Jaynes dan ekstensi kuantumnya. Prosiding Konferensi AIP, 1443 (1): 120–128, 2012. https:///doi.org/10.1063/1.3703628.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3703628

[18] Ryszard Paweł Kostecki. Aturan Lüders dan kuantum Jeffrey sebagai proyeksi entropik. 2014. https:///doi.org/10.48550/arXiv.1408.3502.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1408.3502

[19] Luigi Accardi. Rantai Markov Nonkomutatif Terkait dengan Evolusi yang Ditetapkan Sebelumnya: Aplikasi untuk Teori Pengukuran Kuantum. Lanjut Math., 29: 226–243, 1978. https:///doi.org/10.1016/0001-8708(78)90012-9.
https://doi.org/10.1016/0001-8708(78)90012-9

[20] Luigi Accardi dan Carlo Cecchini. Ekspektasi bersyarat dalam aljabar von Neumann dan teorema Takesaki. Jurnal Analisis Fungsional, 45 (2): 245–273, 1982. https:///doi.org/10.1016/0022-1236(82)90022-2.
https://doi.org/10.1016/0022-1236(82)90022-2

[21] MS Leifer. Dinamika kuantum sebagai analog dari probabilitas bersyarat. Fisika. Pdt. A, 74: 042310, Oktober 2006. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.042310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042310

[22] Bob Coecke dan Robert W.Spekkens. Membayangkan inferensi Bayesian klasik dan kuantum. Synthese, 186 (3): 651–696, Juni 2012. https:///doi.org/10.1007/s11229-011-9917-5.
https://doi.org/10.1007/s11229-011-9917-5

[23] Masanori Ohya dan Dénes Petz. Entropi Kuantum dan Penggunaannya. Springer Berlin Heidelberg, 1993. https:///doi.org/10.1007/978-3-642-57997-4.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-57997-4

[24] Denes Petz. Subaljabar yang memadai dan entropi relatif dari keadaan aljabar von Neumann. Commun.Math. Phys., 105 (1): 123–131, Maret 1986. https:///doi.org/10.1007/BF01212345.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01212345

[25] Denes Petz. Kecukupan saluran atas aljabar von Neumann. Kuart. J. Matematika. Oxford Ser., 39 (1): 97–108, 1988. https:///doi.org/10.1093/qmath/39.1.97.
https: / / doi.org/ 10.1093 / qmath / 39.1.97

[26] Denes Petz. Monotonisitas entropi relatif kuantum ditinjau kembali. Pendeta Matematika. Phys., 15 (01): 79–91, 2003. https:///doi.org/10.1142/S0129055X03001576.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0129055X03001576

[27] Marius Junge, Renato Renner, David Sutter, Mark M. Wilde, and Andreas Winter. Peta Pemulihan Universal dan Perkiraan Kecukupan Entropi Relatif Kuantum. Ann. Henri Poincaré, 19 (10): 2955–2978, Oktober 2018. https:///doi.org/10.1007/s00023-018-0716-0.
https://doi.org/10.1007/s00023-018-0716-0

[28] Wolfgang Jurkat dan Herbert John Ryser. Term ranks dan permanents dari matriks nonnegatif. Jurnal Aljabar, 5: 342–357, 1967. https:///doi.org/10.1016/0021-8693(67)90044-0.
https://doi.org/10.1016/0021-8693(67)90044-0

[29] Kristan Temme, Michael J. Kastoryano, MB Ruskai, MM Wolf, dan F. Verstraete. Divergensi $chi^2$ dan waktu pencampuran proses Markov kuantum. Jurnal Fisika Matematika, 51 (12): 122201, Desember 2010. https:///doi.org/10.1063/1.3511335.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3511335

[30] Lieven Vandenberghe, Stephen Boyd, dan Shao-Po Wu. Maksimalisasi Determinan dengan Batasan Pertidaksamaan Matrik Linier. SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 19 (2): 499–533, April 1998. https://doi.org/10.1137/S0895479896303430.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0895479896303430

[31] Robert Grone, Charles R. Johnson, Eduardo M. Sá, and Henry Wolkowicz. Penyelesaian pasti positif dari matriks Hermitian parsial. Aljabar Linear dan Penerapannya, 58: 109–124, 1984. https://doi.org/10.1016/0024-3795(84)90207-6.
https://doi.org/10.1016/0024-3795(84)90207-6

[32] Man-Duen Choi. Peta linier yang benar-benar positif pada matriks kompleks. Aljabar Linier dan Penerapannya, 10 (3): 285–290, 1975. https://doi.org/10.1016/0024-3795(75)90075-0.
https://doi.org/10.1016/0024-3795(75)90075-0

[33] Oliver Rudolph. Pada keadaan kuantum ekstrem dari sistem komposit dengan marginal tetap. Jurnal Fisika Matematika, 45 (11): 4035, Oktober 2004. https:///doi.org/10.1063/1.1776642.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1776642

[34] Franco Fagnola dan Veronica Umanita. Generator KMS Symmetric Markov Semigroups pada $mathcal{B}({rm h})$ Symmetry and Quantum Detailed Balance. Komunikasi dalam Fisika Matematika, 298 (2): 523–547, September 2010. https://doi.org/10.1007/s00220-010-1011-1.
https://doi.org/10.1007/s00220-010-1011-1

[35] Michael M Wolf dan J Ignacio Cirac. Membagi saluran kuantum. Komunikasi dalam Fisika Matematika, 279 (1): 147–168, 2008. https://doi.org/10.1007/s00220-008-0411-y.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-008-0411-y

[36] MS Leifer dan Robert W. Spekkens. Menuju perumusan teori kuantum sebagai teori inferensi Bayesian yang netral secara kausal. Fisika. Pdt. A, 88: 052130, Nov 2013. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.88.052130.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.052130

[37] Salvatore Lorenzo, Francesco Plastina, dan Mauro Paternostro. Karakterisasi geometris non-Markovianity. Fisika. Pdt. A, 88: 020102, Agustus 2013. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.88.020102.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.020102

[38] Francesco Buscemi dan Michele Dall'Arno. Inferensi berbasis data dari perangkat fisik: teori dan implementasi. Jurnal Fisika Baru, 21 (11): 113029, 2019. https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ab5003.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab5003

[39] Mary Beth Ruskai, Stanislaw Szarek, dan Elisabeth Werner. Analisis peta pelestarian jejak yang benar-benar positif pada m2. Aljabar Linear dan Aplikasinya, 347 (1): 159–187, 2002. ISSN 0024-3795. https:///doi.org/10.1016/S0024-3795(01)00547-X.
https://doi.org/10.1016/S0024-3795(01)00547-X

[40] Bruno De Finetti. Teori Probabilitas: Perlakuan Pengantar Kritis. Wiley, 1974. ISBN 978-0-471-20141-0. https:///doi.org/10.1002/9781119286387.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781119286387

[41] Jared Culbertson dan Kirk Sturtz. Landasan Kategorikal untuk Probabilitas Bayesian. Appl Categor Struct, 22 (4): 647–662, Agustus 2014. https:///doi.org/10.1007/s10485-013-9324-9.
https://doi.org/10.1007/s10485-013-9324-9

[42] Denes Petz dan Catalin Ghinea. Pengantar informasi Fisher kuantum. Probabilitas Kuantum dan Topik Terkait, halaman 261–281, Januari 2011. https:///doi.org/10.1142/9789814338745_0015.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 9789814338745_0015

[43] Matteo Scandi, Paolo Abiuso, Dario De Santis, and Jacopo Surace. Informasi nelayan kuantum dan sifat dinamisnya. dalam persiapan.

[44] Francesco Buscemi, Daichi Fujiwara, Naoki Mitsui, and Marcello Rotondo. Batas balik termodinamika untuk proses kuantum terbuka umum. Fisika. Pdt. A, 102: 032210, Sep 2020. https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.032210.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.032210

[45] Paolo Abiuso, Matteo Scandi, Jacopo Surace, and Dario De Santis. Mengkarakterisasi (non-) Markovianity melalui Informasi Fisher. 2022. https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.04072.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2204.04072

[46] Imre Csiszár, Paul C Shields, dkk. Teori informasi dan statistik: Sebuah tutorial. Landasan dan Tren dalam Teori Komunikasi dan Informasi, 1 (4): 417–528, 2004. http:///doi.org/10.1561/0100000004.
https: / / doi.org/ 10.1561 / 0100000004

[47] Andrew Lesniewski dan Mary Beth Ruskai. Metrik Riemannian Monoton dan Entropi Relatif pada Ruang Probabilitas Non-Komutatif. Jurnal Fisika Matematika, 40 (11): 5702–5724, November 1999. ISSN 0022-2488, 1089-7658. https:///doi.org/10.1063/1.533053.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.533053

[48] Heinz-Peter Breuer, Francesco Petruccione, dkk. Teori sistem kuantum terbuka. Oxford University Press on Demand, 2002. URL https:///doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001.
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001

[49] Alexander Klyachko. Masalah marjinal kuantum dan representasi kelompok simetris. 2004. https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0409113.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0409113
arXiv: quant-ph / 0409113

[50] Sergey Bravyi. Kompatibilitas antara negara bagian lokal dan multipartit. Informasi dan Komputasi Kuantum, 4: 012–026, 2004. https://doi.org/10.26421/QIC4.1-2.
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC4.1-2

Dikutip oleh

[1] Arthur J. Parzygnat dan James Fullwood, “Dari simetri pembalikan waktu ke aturan kuantum Bayes”, arXiv: 2212.08088, (2022).

[2] Francesco Buscemi, Joseph Schindler, dan Dominik Šafránek, "Entropi observasional, keadaan kuantum kasar, dan pemulihan Petz: properti dan batasan informasi-teoritis", arXiv: 2209.03803, (2022).

[3] Paolo Abiuso, Matteo Scandi, Dario De Santis, dan Jacopo Surace, “Mengkarakterisasi (non-)Markovianity melalui Fisher Information”, arXiv: 2204.04072, (2022).

[4] Arthur J. Parzygnat dan Francesco Buscemi, "Aksioma untuk retrodiksi: mencapai simetri pembalikan waktu dengan yang sebelumnya", arXiv: 2210.13531, (2022).

[5] Akshaya Jayashankar dan Prabha Mandayam, “Koreksi Kesalahan Kuantum: Teknik dan Aplikasi yang Diadaptasi Kebisingan”, arXiv: 2208.00365, (2022).

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2023-04-27 13:31:58). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

Tidak dapat mengambil Crossref dikutip oleh data selama upaya terakhir 2023-04-27 13:31:57: Tidak dapat mengambil data yang dikutip oleh untuk 10.22331 / q-2023-04-27-990 dari Crossref. Ini normal jika DOI terdaftar baru-baru ini.

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.
PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
Mencetak Masa Depan bersama Adryenn Ashley. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-04-27-990/

Stempel Waktu: 27 April, 2023

Stempel Waktu: Mar 20, 2024

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Produksi entropi keterikatan dalam Quantum Neural Networks

Mesin termal kuantum yang diperbarui secara berkala

Algoritma kuantum untuk angka Betti yang persisten dan analisis data topologi

Model string-net yang diperkaya dan kegembiraannya

Batas dimensi keterjeratan dari matriks kovarians

Dari Disipasi Non-Markovian hingga Kontrol Spatiotemporal Perangkat Nano Kuantum

Teori Krylov Real-Time untuk Algoritma Komputasi Kuantum

Karakterisasi domain waktu statistik dari jam optik non-periodik

Bagaimana merancang lintasan lompatan kuantum melalui representasi persamaan master yang berbeda

Perceval: Platform Perangkat Lunak untuk Komputasi Kuantum Fotonik Variabel Diskrit

Pengujian hipotesis berurutan untuk sistem kuantum yang terus dipantau

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun