論文の概要: Cartan sub-algebra approach to efficient measurements of quantum
observables
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.01234v4
- Date: Tue, 21 Sep 2021 01:40:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 20:36:23.742432
- Title: Cartan sub-algebra approach to efficient measurements of quantum
observables
- Title(参考訳): カルタンサブ代数法による量子観測器の効率的な測定
- Authors: Tzu-Ching Yen and Artur F. Izmaylov
- Abstract要約: 量子可観測体の効率的な測定スキームを開発するための統一リー代数を提供する。
1) 可観測作用素をリー代数に埋め込み、2) リー代数の要素をカルタン部分代数に変換する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: An arbitrary operator corresponding to a physical observable cannot be
measured in a single measurement on currently available quantum hardware. To
obtain the expectation value of the observable, one needs to partition its
operator to measurable fragments. However, the observable and its fragments
generally do not share any eigenstates, and thus the number of measurements
needed to obtain the expectation value of the observable can grow rapidly even
when the wavefunction prepared is close to an eigenstate of the observable. We
provide a unified Lie algebraic framework for developing efficient measurement
schemes for quantum observables, it is based on two elements: 1) embedding the
observable operator in a Lie algebra and 2) transforming Lie algebra elements
into those of a Cartan sub-algebra (CSA) using unitary operators. The CSA plays
the central role because all its elements are mutually commutative and thus can
be measured simultaneously. We illustrate the framework on measuring
expectation values of Hamiltonians appearing in the Variational Quantum
Eigensolver approach to quantum chemistry. The CSA approach puts many recently
proposed methods for the measurement optimization within a single framework,
and allows one not only to reduce the number of measurable fragments but also
the total number of measurements.
- Abstract(参考訳): 物理観測量に対応する任意の演算子は、現在利用可能な量子ハードウェア上の単一の測定では測定できない。
可観測体の期待値を得るためには、演算子を測定可能なフラグメントに分割する必要がある。
しかし、観測可能とその断片は一般に固有状態を共有しないので、観測可能の期待値を得るために必要な測定値の数は、観測可能の固有状態に近い波動関数であっても急速に増加する。
量子可観測性のための効率的な計測スキームを開発するための統一リー代数フレームワークを提供する。
1)可観測作用素をリー代数に埋め込むと
2) リー代数元をユニタリ作用素を用いてカルタン部分代数(CSA)に変換する。
全ての元素が相互に可換であるため、同時に測定できるため、CSAは中心的な役割を果たす。
本稿では,量子化学における変分量子固有解法に現れるハミルトニアンの期待値を測定する枠組みについて述べる。
CSAアプローチでは、最近提案された測定最適化手法を1つのフレームワークに配置し、測定可能なフラグメントの数を削減できるだけでなく、測定総数を削減できる。
関連論文リスト
- Dimension-independent weak value estimation via controlled SWAP
operations [1.3812010983144802]
任意の観測値の弱値を推定するための決定論的次元非依存スキームを提案する。
このスキームは、コヒーレントに制御されたSWAP操作に基づいており、初期状態と最終状態の事前知識を必要としない。
このスキームは、二部量子状態に関連付けられた2時間状態のクラスに対する弱値の正の部分的転置を推定するために用いられる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-07T12:31:27Z) - Tradeoff relations for simultaneous measurement of multiple incompatible
observables and multi-parameter quantum estimation [1.3416250383686867]
複数の非可換オブザーバブルは、1つの測定でどの程度うまく実装できるのか?
これは量子力学の基本的な問題であり、量子情報科学における多くのタスクの最適性能を決定する。
任意の有限個の可観測量の近似を1つの測定値で近似する手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-18T12:41:35Z) - Quantum State Tomography for Matrix Product Density Operators [28.799576051288888]
実験的測定から量子状態の再構成は、量子デバイスの検証とベンチマークに不可欠である。
ノイズや中間スケールの量子コンピュータによって生成される状態のような多くの物理量子状態は通常、構造化される。
圧縮センシングのツールと経験過程の理論を用いて,MPOの安定回復の理論的保証を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-15T18:23:55Z) - Estimating properties of a quantum state by importance-sampled operator
shadows [0.0]
観測変数の期待値を未知の量子状態で推定する非常に単純な方法を提案する。
複数の局所観測値に対して、この手法のサンプルの複雑さは、観測値の数が小さい場合に限り古典的なシャドウ手法よりも優れている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-16T11:56:32Z) - High-dimensional monitoring and the emergence of realism via multiple
observers [62.997667081978825]
本稿では,弱度と強い非選択性の測定を補間するモデルを提案する。
高次元キューディットの場合、関心の観測可能性に関する完全な情報は、システムが複数のキューディットと相互作用させることによってのみ得られる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-13T13:42:19Z) - Observation of partial and infinite-temperature thermalization induced
by repeated measurements on a quantum hardware [62.997667081978825]
量子超伝導プロセッサ上での部分的および無限温度熱化を観察する。
収束は、完全に混合された(温度が一定でない)状態ではなく、観測可能な状態のブロック対角状態に傾向を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T15:18:11Z) - Measuring incompatibility and clustering quantum observables with a
quantum switch [2.2166853714891057]
相互固有空間障害(MED)と呼ばれる不整合性の尺度を導入する。
MEDは、他の固有空間上で観測可能な鋭い観測値の測定によって引き起こされる乱れの量を定量化する。
我々は、未知のフォン・ノイマン測度をクラスタリングする教師なしアルゴリズムを提供することで、この応用を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-12T10:45:44Z) - Quantum indistinguishability through exchangeable desirable gambles [69.62715388742298]
2つの粒子は、スピンや電荷のような固有の性質がすべて同じである場合、同一である。
量子力学は、エージェントが主観的信念を(一貫性のある)ギャンブルの集合として表すように導く規範的かつアルゴリズム的な理論と見なされる。
測定結果から交換可能な可観測物(ギャンブル)の集合をどのように更新するかを示し、不明瞭な粒子系の絡み合いを定義する問題について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-10T13:11:59Z) - Graph-Theoretic Framework for Self-Testing in Bell Scenarios [37.067444579637076]
量子自己検査は、出力統計だけで量子状態と測定を認証するタスクである。
我々はベル非局所性シナリオにおける量子自己テストの新しいアプローチを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-27T08:15:01Z) - Characterizing incompatibility of quantum measurements via their Naimark
extensions [5.759887284136111]
1つの Naimark 拡張が存在する場合に限って、一組の POVM が共同測定可能であることを示す。
また、我々の結果は、一般的な量子測定の非互換性を定量化するための代替的なアプローチを提供する方法について概説する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-23T12:43:52Z) - Entropic Uncertainty Relations and the Quantum-to-Classical transition [77.34726150561087]
我々は、不確実性関係の分析を通して見られるように、量子-古典的遷移にいくつかの光を当てることを目指している。
エントロピックな不確実性関係を用いて、2つの適切に定義された量の系を同時に作成できることを、マクロ計測のモデルに含めることによってのみ示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-04T14:01:17Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。