論文の概要: Classical Shadow Tomography with Locally Scrambled Quantum Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.04817v4
- Date: Sun, 4 Dec 2022 16:28:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-22 21:57:09.511504
- Title: Classical Shadow Tomography with Locally Scrambled Quantum Dynamics
- Title（参考訳）: 局所スクランブル量子力学を用いた古典影トモグラフィ
- Authors: Hong-Ye Hu, Soonwon Choi, Yi-Zhuang You
- Abstract要約: 古典的なシャドウトモグラフィースキームを有限深さあるいは有限時間局所ユニタリアンサンブルの広いクラスに一般化する。
有限深部局所ユニタリ回路と有限時間局所ハミルトニアン生成進化に対する我々のアプローチを数値的に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We generalize the classical shadow tomography scheme to a broad class of
finite-depth or finite-time local unitary ensembles, known as locally scrambled
quantum dynamics, where the unitary ensemble is invariant under local basis
transformations. In this case, the reconstruction map for the classical shadow
tomography depends only on the average entanglement feature of classical
snapshots. We provide an unbiased estimator of the quantum state as a linear
combination of reduced classical snapshots in all subsystems, where the
combination coefficients are solely determined by the entanglement feature. We
also bound the number of experimental measurements required for the tomography
scheme, so-called sample complexity, by formulating the operator shadow norm in
the entanglement feature formalism. We numerically demonstrate our approach for
finite-depth local unitary circuits and finite-time local-Hamiltonian generated
evolutions. The shallow-circuit measurement can achieve a lower tomography
complexity compared to the existing method based on Pauli or Clifford
measurements. Our approach is also applicable to approximately locally
scrambled unitary ensembles with a controllable bias that vanishes quickly.
Surprisingly, we find a single instance of time-dependent local Hamiltonian
evolution is sufficient to perform an approximate tomography as we numerically
demonstrate it using a paradigmatic spin chain Hamiltonian modeled after
trapped ion or Rydberg atom quantum simulators. Our approach significantly
broadens the application of classical shadow tomography on near-term quantum
devices.
- Abstract（参考訳）: 古典影トモグラフィを、局所スクランブル量子力学として知られる有限深さまたは有限時間局所ユニタリアンサンブルの広いクラスに一般化し、ユニタリアンサンブルは局所基底変換の下で不変である。
この場合、古典的影トモグラフィーの再構成マップは、古典的スナップショットの平均的絡み合いの特徴にのみ依存する。
我々は、全てのサブシステムにおける古典スナップショットの線形結合として量子状態の非バイアス推定器を提供し、この結合係数は、絡み合い特徴によってのみ決定される。
また, エンタングルメント特徴形式において, 演算子シャドウノルムを定式化することにより, トモグラフィー法に必要な実験値, いわゆるサンプル複雑性の数を制限した。
有限深部局所ユニタリ回路と有限時間局所ハミルトニアン生成進化に対する我々のアプローチを数値的に示す。
浅い回路測定は、パウリやクリフォードの測定に基づく既存の手法と比較して、断層撮影の複雑さを低くすることができる。
我々のアプローチは、ほぼ局所的にスクランブルされたユニタリアンサンブルにも適用可能である。
驚くべきことに、時間依存的な局所ハミルトン進化の単一の例は、イオンを閉じ込めた後にモデル化されたパラダイム的スピンチェーンやリドバーグ原子量子シミュレータを用いて、近似トモグラフィーを実行するのに十分である。
近距離量子デバイスにおける古典的シャドウトモグラフィーの適用を大幅に拡大する。
関連論文リスト
- Quantum Assemblage Tomography [0.40151799356083073]
本稿では,コニカル最適化手法と最大推定値を組み合わせた集合体トモグラフィーの一般化損失モデルを提案する。
本手法は, モデル複雑度を考慮に入れながら, 再現の精度を向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-28T07:00:44Z) - Holographic Classical Shadow Tomography [1.9818805908789396]
古典的影トモグラフィーのための新しいランダム化計測手法である「ホログラフィックシャドウ」を紹介する。
ホログラフィック・シャドウ」は任意の長さスケールで幾何学的に局所的なパウリ作用素を学習するためのサンプル複雑性の最適スケーリングを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T17:40:59Z) - Inducing a Metal-Insulator Transition through Systematic Alterations of Local Rewriting Rules in a Quantum Graph [0.0]
書き換え規則の微調整により、局所化から拡張量子相への遷移が引き起こされることを示す。
このアプローチは数値的な研究を約束し、複雑なネットワークの光学的実現に応用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-07T16:47:18Z) - Lindblad-like quantum tomography for non-Markovian quantum dynamical maps [46.350147604946095]
本稿では,Lindblad-like quantum tomography (L$ell$QT) を量子情報プロセッサにおける時間相関ノイズの量子的特徴付け手法として紹介する。
単一量子ビットの強調力学について、L$ell$QT を詳細に論じ、量子進化の複数のスナップショットを可能性関数に含めることの重要性を正確に理解することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-28T19:29:12Z) - The Quantum Path Kernel: a Generalized Quantum Neural Tangent Kernel for
Deep Quantum Machine Learning [52.77024349608834]
古典的なディープニューラルネットワークの量子アナログを構築することは、量子コンピューティングにおける根本的な課題である。
鍵となる問題は、古典的なディープラーニングの本質的な非線形性にどのように対処するかである。
我々は、深層機械学習のこれらの側面を複製できる量子機械学習の定式化であるQuantum Path Kernelを紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-22T16:06:24Z) - Shadow tomography from emergent state designs in analog quantum
simulators [0.0]
本稿では,大域的制御のみを用いて,量子状態の多くの特性を推測する手法を提案する。
単位が十分に絡み合っていると、測定結果の統計と状態の性質の普遍的な関係が現れる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-05T19:04:21Z) - Unravelling quantum chaos using persistent homology [0.0]
トポロジカルデータ分析は、複雑なデータセットから有用なトポロジカル情報を抽出する強力なフレームワークである。
近年の研究では、古典的な散逸系の力学解析への応用が示されている。
古典的アプローチから着想を得た量子力学を特徴付けるトポロジカルパイプラインを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-28T07:33:21Z) - Retrieving space-dependent polarization transformations via near-optimal
quantum process tomography [55.41644538483948]
トモグラフィー問題に対する遺伝的および機械学習アプローチの適用について検討する。
ニューラルネットワークベースのスキームは、リアルタイムにキャラクタリゼーションを必要とするアプリケーションにおいて、重要なスピードアップを提供する。
これらの結果は、より一般的な量子プロセスにおけるトモグラフィーアプローチの最適化の基礎となることを期待する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T11:37:14Z) - Quantum state tomography with tensor train cross approximation [84.59270977313619]
測定条件が最小限であるような状態に対して、完全な量子状態トモグラフィが実行可能であることを示す。
本手法は,非構造状態と局所測定のための最もよく知られたトモグラフィー法よりも指数関数的に少ない状態コピーを必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-13T17:56:28Z) - Entanglement dynamics of spins using a few complex trajectories [77.34726150561087]
2つのスピンが最初にコヒーレント状態の積として準備され、その絡み合いのダイナミクスを研究する。
還元密度作用素の線形エントロピーに対する半古典公式の導出を可能にするアプローチを採用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-13T01:44:24Z) - State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3)
sigma model [65.01359242860215]
我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。
本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。
非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)
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。