論文の概要: Classical Shadows With Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11580v2
• Date: Sun, 7 Aug 2022 19:58:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-09-22 03:30:59.772609
• Title: Classical Shadows With Noise
• Title（参考訳）: ノイズのある古典的な影
• Authors: Dax Enshan Koh, Sabee Grewal
• Abstract要約: 従来のシャドウプロトコルにおけるノイズの影響について検討する。 我々は,局所雑音と大域雑音の両方に対する影セミノルムの観点から,サンプルの複雑さを解析的に上界に導出する。 その結果, 偏極雑音や振幅減衰の場合, 厳密な試料密度上限の証明に有効であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The classical shadows protocol, recently introduced by Huang, Kueng, and Preskill [Nat. Phys. 16, 1050 (2020)], is a quantum-classical protocol to estimate properties of an unknown quantum state. Unlike full quantum state tomography, the protocol can be implemented on near-term quantum hardware and requires few quantum measurements to make many predictions with a high success probability. In this paper, we study the effects of noise on the classical shadows protocol. In particular, we consider the scenario in which the quantum circuits involved in the protocol are subject to various known noise channels and derive an analytical upper bound for the sample complexity in terms of a shadow seminorm for both local and global noise. Additionally, by modifying the classical post-processing step of the noiseless protocol, we define a new estimator that remains unbiased in the presence of noise. As applications, we show that our results can be used to prove rigorous sample complexity upper bounds in the cases of depolarizing noise and amplitude damping.
• Abstract（参考訳）: Huang, Kueng, and Preskill [Nat. Phys. 1050 (2020)]によって最近導入された古典的なシャドウプロトコルは、未知の量子状態の性質を推定するための古典的なプロトコルである。 完全な量子状態トモグラフィーとは異なり、プロトコルは短期的な量子ハードウェア上で実装することができ、高い確率で多くの予測を行うために、少数の量子測定を必要とする。 本稿では,従来のシャドウプロトコルにおけるノイズの影響について検討する。 特に、このプロトコルに関わる量子回路が、様々な既知のノイズチャネルの対象となり、局所雑音と大域雑音の両方のシャドウセミノルムの観点から、サンプルの複雑さに関する解析上界を導出するシナリオを考察する。 さらに、ノイズレスプロトコルの古典的な後処理ステップを変更することで、ノイズの存在下でバイアスのない新しい推定器を定義する。 その結果,ノイズの非分極化や振幅減衰の場合には,厳密なサンプル複雑性を上界で証明できることがわかった。

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