論文の概要: Theory of quantum system certification: a tutorial

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.05925v3
• Date: Mon, 20 Dec 2021 09:52:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-29 07:09:57.466012
• Title: Theory of quantum system certification: a tutorial
• Title（参考訳）: 量子システム認証の理論:チュートリアル
• Authors: Martin Kliesch and Ingo Roth
• Abstract要約: 本チュートリアルでは,量子デバイスの物理層を認証するための重要なプロトコルについて説明する。 本稿では,直接量子状態認証,直接忠実度推定,影忠実度推定,直接量子プロセス認証,ランダム化ベンチマーク,クロスエントロピーベンチマークの方法について議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.583842747998493
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The precise control of complex quantum systems promises numerous technological applications including digital quantum computing. The complexity of such devices renders the certification of their correct functioning a challenge. To address this challenge, numerous methods were developed in the last decade. In this tutorial, we explain prominent protocols for certifying the physical layer of quantum devices described by quantum states and processes. Such protocols are particularly important in the development of near-term devices. Specifically, we discuss methods of direct quantum state certification, direct fidelity estimation, shadow fidelity estimation, direct quantum process certification, randomized benchmarking and cross-entropy benchmarking. Moreover, we provide an introduction to powerful mathematical methods, which are widely used in quantum information theory, in order to derive theoretical guarantees for the protocols.
• Abstract（参考訳）: 複雑な量子システムの精密な制御は、デジタル量子コンピューティングを含む多くの技術応用を約束する。 このようなデバイスの複雑さは、正しい動作の証明を困難にします。 この課題に対処するために、過去10年間に多くの方法が開発された。 本稿では,量子状態とプロセスによって記述される量子デバイスの物理層を認証するためのプロトコルについて述べる。 このようなプロトコルは、短期デバイスの開発において特に重要である。 具体的には,直接量子状態認証法,直接忠実度推定法,影忠実度推定法,直接量子プロセス認証法,ランダム化ベンチマーク法,クロスエントロピーベンチマーク法について述べる。 さらに,量子情報理論において,プロトコルの理論的保証を導出するために広く用いられている強力な数学的手法について紹介する。

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