論文の概要: Fourier-style Quantum State Tomography and Purity Measurement of a
Multi-qubit System from Bloch Rotations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.05860v1
- Date: Thu, 14 Jan 2021 20:38:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-15 04:55:42.978890
- Title: Fourier-style Quantum State Tomography and Purity Measurement of a
Multi-qubit System from Bloch Rotations
- Title（参考訳）: ブロッホ回転によるフーリエ型量子状態トモグラフィと多量子ビット系の純度測定
- Authors: Yariv Yanay, Charles Tahan
- Abstract要約: 量子状態トモグラフィーと状態純度推定にランダム軸測定を適用することを検討する。
単パルスX/Y回転のみに依存する単純なプロトコルを提案する。
- 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: Quantum state tomography and other measures of the global properties of a
quantum state are indispensable tools in understanding many body physics
through quantum simulators. Unfortunately, the number of experimental
measurements of the system required to estimate these global quantities scales
exponentially with system size. Here, we consider the use of random-axis
measurements for quantum state tomography and state purity estimation. We
perform a general analysis of the statistical deviation in such methods for any
given algorithm. We then propose a simple protocol which relies on single-pulse
X/Y rotations only. We find that it reduces the basis of the exponential
growth, calculating the statistical variance to scale as
$\sum_{a,b}\left\lvert\Delta\rho_{ab}\right\rvert^{2}\sim 5^{N}/N_{\rm tot}$
for full tomography, and $\left(\Delta\mu\right)^{2}\sim 7^{N}/N_{\rm tot}^{2}$
for purity estimation, for $N$ qubits and $N_{\rm tot}$ measurements performed.
- Abstract（参考訳）: 量子状態トモグラフィーやその他の量子状態のグローバルな性質の測定は、多くの体物理学を量子シミュレータを通して理解するのに不可欠である。
残念ながら、これらのグローバルな量の推定に必要なシステムの実験的な測定回数は、システムのサイズと指数関数的にスケールする。
ここでは、量子状態トモグラフィーと状態純度推定にランダム軸測定を用いることを検討する。
任意のアルゴリズムに対して,そのような手法における統計的偏差の一般解析を行う。
次に,単パルスX/Y回転のみに依存する単純なプロトコルを提案する。
指数的成長の基礎を減らし、スケールする統計的分散を$\sum_{a,b}\left\lvert\Delta\rho_{ab}\right\rvert^{2}\sim 5^{N}/N_{\rm tot}$ for full tomography, $\left(\Delta\mu\right)^{2}\sim 7^{N}/N_{\rm tot}^{2}$ for purity estimation, for $N$ qubits and $N_{\rm tot}$ measuredとして計算する。
関連論文リスト
- Quantum state testing with restricted measurements [30.641152457827527]
我々は,非適応測定の制限された家族に対して,複写複雑性を低く抑える情報理論フレームワークを開発した。
我々はこれらの2つのスキームの分離を実証し、固定されたスキームに対するランダム化測定スキームのパワーを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-30T17:48:00Z) - Heisenberg-limited adaptive gradient estimation for multiple observables [0.39102514525861415]
量子力学において、一般観測値の期待値を測定することは、固有の統計的不確実性を持つ。
我々は,ルート平均二乗誤差内における一般可観測値の期待値を推定する適応量子アルゴリズムを提案する。
本手法は,量子コンピュータを用いた複雑な量子システムにおいて,様々な物理特性を正確に理解し,予測する新しい手法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-05T14:16:47Z) - Calculating response functions of coupled oscillators using quantum phase estimation [40.31060267062305]
量子コンピュータを用いた結合型古典的高調波発振器系の周波数応答関数の推定問題について検討する。
提案する量子アルゴリズムは,標準的な$sスパース,オーラクルベースのクエリアクセスモデルで動作する。
そこで,本アルゴリズムの簡単な適応により,時間内に無作為な結束木問題を解くことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-14T15:28:37Z) - The Cost of Entanglement Renormalization on a Fault-Tolerant Quantum Computer [0.042855555838080824]
我々は、フォールトトレラント量子コンピュータ上で、ディープ・エンタングルメント・リノーマライゼーション・アンサッツを使用する可能性の詳細な推定を行う。
比較的大きなシステムサイズを推定するために、量子ビットの数が最大で1桁減少するのを観測する。
epsilon$, $mathcalOleft(fraclog Nepsilon right)$$T$ gates and $mathcalOleft(log Nright)$ qubits suffice のサイトあたりのエネルギーを推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-15T18:00:17Z) - The role of shared randomness in quantum state certification with
unentangled measurements [36.19846254657676]
非絡み合った量子測定を用いて量子状態認証を研究する。
$Theta(d2/varepsilon2)$コピーが必要である。
我々は固定化とランダム化の両方のための統一された下界フレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T23:44:52Z) - Heisenberg Limit beyond Quantum Fisher Information [0.0]
絡み合った量子状態を用いることで、リソースが独立に使用される場合よりも精度を$N$でスケールすることができる。
雑音のないユニタリ進化の場合の推定精度の限界を導出する。
同じ物理系上で複数のパラメータを同時に測定する際のハイゼンベルク限界の問題を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-27T17:43:45Z) - Theory of free fermions under random projective measurements [43.04146484262759]
本研究では,一次元自由フェルミオンを局所的占有数のランダム射影的測定対象とする解析的手法を開発した。
問題の有効場理論として非線形シグマモデル(NLSM)を導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-06T15:19:33Z) - Lower bounds for learning quantum states with single-copy measurements [3.2590610391507444]
量子トモグラフィーとシャドウトモグラフィーの問題点を,未知の$d$次元状態の個々のコピーを用いて測定した。
特に、この手法は、その複雑さの観点から、フォークロアのパウリ・トモグラフィー(Pauli tomography)アルゴリズムの最適性を厳格に確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-29T02:26:08Z) - Neural network enhanced measurement efficiency for molecular
groundstates [63.36515347329037]
いくつかの分子量子ハミルトニアンの複雑な基底状態波動関数を学習するために、一般的なニューラルネットワークモデルを適用する。
ニューラルネットワークモデルを使用することで、単一コピー計測結果だけで観測対象を再構築するよりも堅牢な改善が得られます。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:45:05Z) - Estimating Gibbs partition function with quantumClifford sampling [6.656454497798153]
分割関数を推定するハイブリッド量子古典アルゴリズムを開発した。
我々のアルゴリズムは浅い$mathcalO(1)$-depth量子回路を必要とする。
浅層量子回路は、現在利用可能なNISQ(ノイズ中間スケール量子)デバイスにとって極めて重要であると考えられている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-22T02:03:35Z) - Quantum Algorithms for Simulating the Lattice Schwinger Model [63.18141027763459]
NISQとフォールトトレラントの両方の設定で格子シュウィンガーモデルをシミュレートするために、スケーラブルで明示的なデジタル量子アルゴリズムを提供する。
格子単位において、結合定数$x-1/2$と電場カットオフ$x-1/2Lambda$を持つ$N/2$物理サイト上のシュウィンガーモデルを求める。
NISQと耐故障性の両方でコストがかかるオブザーバブルを、単純なオブザーバブルとして推定し、平均ペア密度を推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-25T19:18:36Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。