因果状态估计与海森堡不确定性原理
量子物理
2024-08-14 v3
摘要
噪声量子系统的可观测量可通过对其连续测量记录进行适当滤波来估计。此类滤波与状态估计及基于测量的量子反馈控制相关。因此，通过因果滤波器估计的可观测量必须满足海森堡不确定性原理。在马尔可夫设定下，先前工作隐式地保证了该要求。我们证明，对线性但未必马尔可夫的系统的线性可观测量的任意因果估计均将满足不确定性原理。特别地，无论系统是否存在任何反馈控制，也无论测量记录是在反馈环路内部还是外部被获取，此结论均成立。事实上，使用环内测量记录的因果估计器可与使用环外记录的估计器一样精确。这些结果厘清了因果估计器对一大类量子系统的作用，恢复了环内与环外测量在估计与控制中的对等性，并简化了未来基于测量的量子反馈控制实验。
引用
@article{arxiv.2304.14476,
title = {Causal State Estimation and the Heisenberg Uncertainty Principle},
author = {Junxin Chen and Benjamin B. Lane and Su Direkci and Dhruva Ganapathy and Xinghui Yin and Nergis Mavalvala and Yanbei Chen and Vivishek Sudhir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.14476},
year = {2024}
}