論文の概要: Estimating expectation values using approximate quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.04754v3
- Date: Sun, 14 Mar 2021 19:46:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-28 02:19:18.316211
- Title: Estimating expectation values using approximate quantum states
- Title（参考訳）: 近似量子状態を用いた期待値の推定
- Authors: Marco Paini, Amir Kalev, Dan Padilha, and Brendan Ruck
- Abstract要約: 我々は,観測可能な任意の観測値の予測値を,観測可能な半ノルムの比率と,システムの同一準備量$M$の平方根との比率で上界の精度で推定するのに十分な情報を含む,$N$-qubit状態の近似記述を導入する。
提案手法はRigettiの量子プロセッサの12, 16, 25キュービットをランダムな状態とランダムな可観測性で検証し, 実験誤差に拘わらず, 理論との良好な一致を見出した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.41998444721319217
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce an approximate description of an $N$-qubit state, which contains
sufficient information to estimate the expectation value of any observable to a
precision that is upper bounded by the ratio of a suitably-defined seminorm of
the observable to the square root of the number of the system's identical
preparations $M$, with no explicit dependence on $N$. We describe an
operational procedure for constructing the approximate description of the state
that requires, besides the quantum state preparation, only single-qubit
rotations followed by single-qubit measurements. We show that following this
procedure, the cardinality of the resulting description of the state grows as
$3MN$. We test the proposed method on Rigetti's quantum processor unit with 12,
16 and 25 qubits for random states and random observables, and find an
excellent agreement with the theory, despite experimental errors.
- Abstract（参考訳）: n$-qubit状態の近似的な記述を導入する。これは、システムの同一準備数の平方根に対する可観測性の適切に定義された半ノルムの比率によって上限される精度に対して、観測可能な任意の可観測値の期待値を推定するのに十分な情報を含んでいる。
本稿では,量子状態生成に加えて,単一量子ビット回転と単一量子ビット計測のみを必要とする状態の近似記述を行うための操作手順について述べる。
この手順に従って、結果として得られた状態の記述の基数は、$3MN$に増加することを示す。
リゲッティの量子プロセッサユニット上で、ランダムな状態とランダムな可観測値に対して12, 16, 25キュービットの量子ビットを用いて提案手法を検証し、実験誤差にもかかわらず、理論と良好な一致を見出した。
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