論文の概要: High-accuracy adaptive quantum tomography for high-dimensional quantum
systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.04791v1
- Date: Thu, 10 Sep 2020 11:46:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-03 00:57:52.794453
- Title: High-accuracy adaptive quantum tomography for high-dimensional quantum
systems
- Title(参考訳): 高次元量子システムのための高精度適応量子トモグラフィ
- Authors: L. Pereira, D. Mart\'inez, G. Ca\~nas, E. S. G\'omez, S. P. Walborn,
G. Lima and A. Delgado
- Abstract要約: 有限次元のジル・マサール境界の半分以上の精度で特徴付けられる適応トモグラフィー法を導入する。
10次元量子系の状態を推定することにより,提案手法の高精度性を実証する。
- 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: The accuracy of estimating $d$-dimensional quantum states is limited by the
Gill-Massar bound. It can be saturated in the qubit ($d=2$) scenario using
adaptive standard quantum tomography. In higher dimensions, however, this is
not the case and the accuracy achievable with adaptive quantum tomography
quickly deteriorates with increasing $d$. Moreover, it is not known whether or
not the Gill-Massar bound can be reached for an arbitrary $d$. To overcome this
limitation, we introduce an adaptive tomographic method that is characterized
by a precision that is better than half that of the Gill-Massar bound for any
finite dimension. This provides a new achievable accuracy limit for quantum
state estimation. We demonstrate the high-accuracy of our method by estimating
the state of 10-dimensional quantum systems. With the advent of new
technologies capable of high-dimensional quantum information processing, our
results become critically relevant as state reconstruction is an essential tool
for certifying the proper operation of quantum devices.
- Abstract(参考訳): d$-次元量子状態の推定精度は、gil-massarバウンドによって制限される。
適応型標準量子トモグラフィーを用いて、qubit$d=2$のシナリオで飽和させることができる。
しかし、高次元では、これはそうではなく、適応量子トモグラフィーで達成できる精度は、$d$の増加とともに急速に悪化する。
さらに、Gill-Massar境界が任意の$d$に対して到達できるかどうかは不明である。
この限界を克服するために,任意の有限次元のギル・マッサール境界の半分以上の精度を特徴とする適応トモグラフィ法を提案する。
これにより、量子状態推定に新たな実現可能な精度限界が与えられる。
10次元量子システムの状態を推定することにより,この手法の高精度性を示す。
高次元の量子情報処理が可能な新しい技術が出現すると、状態再構成が量子デバイスの適切な動作を証明する重要なツールとなるため、我々の成果は極めて重要となる。
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