論文の概要: Variational Quantum Algorithm for Estimating the Quantum Fisher Information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.10488v2
• Date: Tue, 4 Jan 2022 21:31:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 05:32:52.585365
• Title: Variational Quantum Algorithm for Estimating the Quantum Fisher Information
• Title（参考訳）: 量子フィッシャー情報推定のための変分量子アルゴリズム
• Authors: Jacob L. Beckey, M. Cerezo, Akira Sone, Patrick J. Coles
• Abstract要約: 本稿では,変分量量漁業情報推定(VQFIE)という変分量子アルゴリズムを提案する。 QFI上の下限と上限を、その忠実度に基づいて推定することにより、VQFIEは実際のQFIが属する範囲を出力する。 この結果は、量子センシングの適用のために、QFIを最大化する状態を変動的に準備するために使われる。
• 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 Quantum Fisher information (QFI) quantifies the ultimate precision of estimating a parameter from a quantum state, and can be regarded as a reliability measure of a quantum system as a quantum sensor. However, estimation of the QFI for a mixed state is in general a computationally demanding task. In this work we present a variational quantum algorithm called Variational Quantum Fisher Information Estimation (VQFIE) to address this task. By estimating lower and upper bounds on the QFI, based on bounding the fidelity, VQFIE outputs a range in which the actual QFI lies. This result can then be used to variationally prepare the state that maximizes the QFI, for the application of quantum sensing. In contrast to previous approaches, VQFIE does not require knowledge of the explicit form of the sensor dynamics. We simulate the algorithm for a magnetometry setup and demonstrate the tightening of our bounds as the state purity increases. For this example, we compare our bounds to literature bounds and show that our bounds are tighter.
• Abstract（参考訳）: 量子フィッシャー情報(qfi)は、量子状態からパラメータを推定する最終的な精度を定量化し、量子センサーとしての量子システムの信頼性尺度と見なすことができる。 しかし、混合状態に対するQFIの推定は一般に計算に要求されるタスクである。 本研究では,この課題に対処するために,変量量量漁業情報推定(VQFIE)と呼ばれる変量量子アルゴリズムを提案する。 QFI上の下限と上限を、その忠実度に基づいて推定することにより、VQFIEは実際のQFIが属する範囲を出力する。 この結果は、量子センシングの応用のためにqfiを最大化する状態を変動的に準備するために使うことができる。 従来のアプローチとは対照的に、VQFIEはセンサダイナミクスの明示的な形式に関する知識を必要としない。 我々は磁力測定装置のアルゴリズムをシミュレートし、状態純度が増加するにつれて境界の締め付けを示す。 この例では、境界を文献境界と比較し、境界がより厳密であることを示す。

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