論文の概要: Experimental Estimation of Quantum State Properties from Classical Shadows

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.05234v1
• Date: Wed, 12 Aug 2020 11:06:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 11:48:35.519775
• Title: Experimental Estimation of Quantum State Properties from Classical Shadows
• Title（参考訳）: 古典的影からの量子状態特性の実験的評価
• Authors: G.I. Struchalin, Ya.A. Zagorovskii, E.V. Kovlakov, S.S.Straupe and S.P. Kulik
• Abstract要約: 高次元量子系の完全な量子トモグラフィーは、必要な測定値の指数的スケーリングのために実験的に実現不可能である。 これらの状態の限られた数の特徴を予測するために、最近いくつかのアイデアが提案された。 本研究では,この手法が,限られた測定値から従来の状態復元よりも優れていることを示す実験データについて述べる。
• 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: Full quantum tomography of high-dimensional quantum systems is experimentally infeasible due to the exponential scaling of the number of required measurements on the number of qubits in the system. However, several ideas were proposed recently for predicting the limited number of features for these states, or estimating the expectation values of operators, without the need for full state reconstruction. These ideas go under the general name of shadow tomography. Here we provide an experimental demonstration of property estimation based on classical shadows proposed in [H.-Y. Huang, R. Kueng, J. Preskill. Nat. Phys. https://doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7 (2020)] and study its performance in the quantum optical experiment with high-dimensional spatial states of photons. We show on experimental data how this procedure outperforms conventional state reconstruction in fidelity estimation from a limited number of measurements.
• Abstract（参考訳）: 高次元量子系の完全な量子トモグラフィーは、システム内の量子ビット数に関する必要な測定値の指数的スケーリングのために実験的に実現不可能である。 しかし、これらの状態の限られた数を予測したり、完全な状態復元を必要とせずに演算子の期待値を推定するためのいくつかのアイデアが最近提案されている。 これらのアイデアはシャドウ・トモグラフィーの一般的な名称で呼ばれる。 本稿では,[H.-Y. Huang, R. Kueng, J. Preskill. Nat. Phys. https://doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7 (2020)]で提案された古典的影に基づく特性推定実験を行い,光子の高次元空間状態を用いた量子光学実験におけるその性能について検討する。 本研究では,この手法が,限られた測定値からの忠実度推定において,従来の状態再構成よりも優れていることを示す。

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