論文の概要: Training quantum measurement devices to discriminate unknown
non-orthogonal quantum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.13568v2
- Date: Tue, 26 Apr 2022 08:53:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 19:42:24.999664
- Title: Training quantum measurement devices to discriminate unknown
non-orthogonal quantum states
- Title(参考訳): 未知の非直交量子状態の識別のための量子測定装置の訓練
- Authors: D. Concha, L. Pereira, L. Zambrano, A. Delgado
- Abstract要約: 未知の量子状態を通して伝達される情報の復号化問題について検討する。
本稿では,識別過程において最小限の誤差を実現するため,測定装置を訓練することを提案する。
本稿では,最小限のエラー判定を行う場合のトレーニング手法を実証し,エラー確率が最適値に非常に近いことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Here, we study the problem of decoding information transmitted through
unknown quantum states. We assume that Alice encodes an alphabet into a set of
orthogonal quantum states, which are then transmitted to Bob. However, the
quantum channel that mediates the transmission maps the orthogonal states into
non-orthogonal states, possibly mixed. If an accurate model of the channel is
unavailable, then the states received by Bob are unknown. In order to decode
the transmitted information we propose to train a measurement device to achieve
the smallest possible error in the discrimination process. This is achieved by
supplementing the quantum channel with a classical one, which allows the
transmission of information required for the training, and resorting to a
noise-tolerant optimization algorithm. We demonstrate the training method in
the case of minimum-error discrimination and show that it achieves error
probabilities very close to the optimal one. In particular, in the case of two
unknown pure states our proposal approaches the Helstrom bound. A similar
result holds for a larger number of states in higher dimensions. We also show
that a reduction of the search space, which is used in the training process,
leads to a considerable reduction in the required resources. Finally, we apply
our proposal to the case of the dephasing channel reaching an accurate value of
the optimal error probability.
- Abstract(参考訳): 本稿では,未知の量子状態を通して伝達される情報の復号化問題について検討する。
アリスはアルファベットを直交量子状態の組に符号化し、それをボブに送信すると仮定する。
しかし、伝送を媒介する量子チャネルは直交状態を非直交状態(おそらく混合状態)にマッピングする。
チャネルの正確なモデルが利用できない場合、bobが受信した状態は不明である。
送信された情報を復号化するために, 測定装置を訓練し, 識別過程における最小誤差を達成することを提案する。
これは、トレーニングに必要な情報の伝達を可能にする古典的な方法で量子チャネルを補完し、ノイズ耐性最適化アルゴリズムを活用することで達成される。
最小誤差判別の場合のトレーニング手法を実証し,最適誤差に非常に近い誤差確率を達成することを示す。
特に、2つの未知の純粋状態の場合、我々の提案はヘルストローム境界に近づく。
同様の結果により、より高次元の多くの状態が得られる。
また、トレーニングプロセスで使用される検索スペースの削減が、必要なリソースの大幅な削減につながることも示している。
最後に,提案手法を,最適誤差確率の正確な値に達する劣化チャネルの場合に適用する。
関連論文リスト
- Efficient information recovery from Pauli noise via classical shadow [6.689075863602204]
パウリ雑音下での量子状態から情報を復元する効率的なアルゴリズムを導入する。
局所的および境界度観測可能の場合、理想的な情報を回復するためには、チャネルの部分的な知識しか必要とされない。
顕著な応用として,本手法はクリフォード回路のサンプリング効率のよい誤差軽減手法として評価できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-06T23:34:13Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-02T18:08:08Z) - Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak
Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。
振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。
このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-06T18:18:41Z) - Enhanced discrimination of high-dimensional quantum states by
concatenated optimal measurement strategies [0.0]
非直交量子状態における決定論的および誤りのない識別の不可能性は、量子理論の核にある。
我々は,不明瞭な最適戦略において,決定的かつ決定的でない結果から非直交状態の識別を実験的に実証した。
正解の確率は, それぞれ2.07と3.73の有意な増加がみられた。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-18T22:19:05Z) - Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs.
Super-Quantum Encoders [67.12391801199688]
我々は、デコーダに様々な局所性制限を課すことにより、濃密な符号化について検討する。
このタスクでは、送信者アリスと受信機ボブが絡み合った状態を共有する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-26T07:29:54Z) - Error mitigation for variational quantum algorithms through mid-circuit
measurements [0.0]
ノイズのある中間スケール量子(NISQ)アルゴリズムは、エラー軽減の新しいパラダイムを必要とする。
本稿では,1ホット,バイナリ,グレー,ドメインウォールの符号化など,頻繁に使用される符号化方式について提案する。
本稿では,量子交互演算子Ansatzアルゴリズムの有効性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-24T19:34:03Z) - Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。
本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-24T15:30:04Z) - Quantum data hiding with continuous variable systems [8.37609145576126]
連続変数量子系のコンテキストにおけるデータ隠蔽について検討する。
ローカルな操作と古典的な通信で実装可能な測定セットである$mathcalM=mathrmLOCC$を見ていく。
非理想的ブラウンシュタイン・キンブル量子テレポーテーションプロトコルによって導入された誤差の厳密な定量的解析を行う。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-01T19:00:14Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-15T15:10:50Z) - Ultimate limits for multiple quantum channel discrimination [0.966840768820136]
本稿では,量子チャネルを用いた仮説検証の問題点を考察する。
任意の数の量子チャネルの識別に影響を及ぼす最終誤差確率の上限を低くする。
また、チャネルが特定の対称性を持つ場合、この下界は達成可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-29T03:08:48Z) - Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State
Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。
我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-14T11:05:26Z)
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。