論文の概要: Optimal and two-step adaptive quantum detector tomography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.09255v2
- Date: Wed, 12 Jan 2022 03:17:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-26 10:57:04.024019
- Title: Optimal and two-step adaptive quantum detector tomography
- Title（参考訳）: 最適2段階適応型量子検出器トモグラフィ
- Authors: Shuixin Xiao, Yuanlong Wang, Daoyi Dong, Jun Zhang
- Abstract要約: 平均二乗誤差(UMSE)の最小上限と最大ロバスト性に基づく検出器推定のための最適プローブ状態の設計を行う。
また、プローブ状態を適応的に最適化する2段階適応型検出器トモグラフィーアルゴリズムを提案する。
数値計算により,提案手法と適応型量子検出器トモグラフィ法の有効性が示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.989827606075226
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum detector tomography is a fundamental technique for calibrating
quantum devices and performing quantum engineering tasks. In this paper, we
design optimal probe states for detector estimation based on the minimum upper
bound of the mean squared error (UMSE) and the maximum robustness. We establish
the minimum UMSE and the minimum condition number for quantum detectors and
provide concrete examples that can achieve optimal detector tomography. In
order to enhance the estimation precision, we also propose a two-step adaptive
detector tomography algorithm to optimize the probe states adaptively based on
a modified fidelity index. We present a sufficient condition on when the
estimation error of our two-step strategy scales inversely proportional to the
number of state copies. Moreover, the superposition of coherent states is used
as probe states for quantum detector tomography and the estimation error is
analyzed. Numerical results demonstrate the effectiveness of both the proposed
optimal and adaptive quantum detector tomography methods.
- Abstract（参考訳）: 量子検出器トモグラフィーは、量子デバイスを校正し、量子工学タスクを実行するための基本的な技術である。
本稿では,平均二乗誤差(UMSE)の最小上限と最大ロバスト性に基づく検出器推定のための最適プローブ状態の設計を行う。
我々は、量子検出器の最小UMSEと最小条件数を確立し、最適な検出器トモグラフィーを実現する具体例を提供する。
また,推定精度を向上させるために,修正忠実度指標に基づいてプローブ状態を適応的に最適化する2段階適応検出器トモグラフィアルゴリズムを提案する。
2段階戦略の推定誤差が状態コピー数に反比例する場合に十分な条件を示す。
さらに、コヒーレント状態の重ね合わせを量子検出器トモグラフィーのプローブ状態として使用し、推定誤差を分析する。
その結果,提案法と適応型量子検出器トモグラフィ法の両方の有効性が示された。
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