論文の概要: Efficient qubit phase estimation using adaptive measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.11088v2
• Date: Wed, 2 Jun 2021 03:36:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 00:36:02.399369
• Title: Efficient qubit phase estimation using adaptive measurements
• Title（参考訳）: 適応計測を用いた効率的な量子ビット位相推定
• Authors: Marco A. Rodr\'iguez-Garc\'ia, Isaac P\'erez Castillo, P. Barberis-Blostein
• Abstract要約: 物理系の量子位相を推定することは、量子パラメータ推定理論における中心的な問題である。 量子位相を推定する現在の方法では、量子クラム・ラオ境界に達することができない。 この問題を回避するために,共変量測定に基づく新しい適応方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Estimating correctly the quantum phase of a physical system is a central problem in quantum parameter estimation theory due to its wide range of applications from quantum metrology to cryptography. Ideally, the optimal quantum estimator is given by the so-called quantum Cram\'er-Rao bound, so any measurement strategy aims to obtain estimations as close as possible to it. However, more often than not, the current state-of-the-art methods to estimate quantum phases fail to reach this bound as they rely on maximum likelihood estimators of non-identifiable likelihood functions. In this work we thoroughly review various schemes for estimating the phase of a qubit, identifying the underlying problem which prohibits these methods to reach the quantum Cram\'er-Rao bound, and propose a new adaptive scheme based on covariant measurements to circumvent this problem. Our findings are carefully checked by Monte Carlo simulations, showing that the method we propose is both mathematically and experimentally more realistic and more efficient than the methods currently available.
• Abstract（参考訳）: 物理系の量子位相を正しく推定することは、量子論から暗号まで幅広い応用のために、量子パラメータ推定理論において中心的な問題である。 理想的には、最適量子推定器はいわゆる量子クレーア・ラオ境界によって与えられるので、任意の測定戦略はできるだけ近い推定を得ることを目指している。 しかし、多くの場合、量子位相を推定する現在の最先端の手法はこの限界に達しない。 本研究では、量子ビットの位相推定のための様々なスキームを徹底的に検討し、これらの手法が量子クレーア・ラオ境界に達することを禁止する基礎問題を特定し、この問題を回避するための共変測定に基づく新しい適応スキームを提案する。 モンテカルロシミュレーションにより,提案手法が現在利用可能な手法よりも数学的に,実験的に,より現実的で,効率的であることが確認された。

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