論文の概要: Versatile fidelity estimation with confidence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.07925v2
- Date: Mon, 8 Jul 2024 15:48:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-10 06:02:09.169280
- Title: Versatile fidelity estimation with confidence
- Title(参考訳): 信頼度を考慮した不確かさ推定
- Authors: Akshay Seshadri, Martin Ringbauer, Jacob Spainhour, Rainer Blatt, Thomas Monz, Stephen Becker,
- Abstract要約: 本稿では,任意の測定プロトコルと互換性のある量子状態の忠実度を推定する手法を提案する。
本手法は, 絡み合った目撃者などの観測対象者の期待値を推定するために, 容易に拡張することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.847214846161316
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As quantum devices become more complex and the requirements on these devices become more demanding, it is crucial to be able to verify the performance of such devices in a scalable and reliable fashion. A cornerstone task in this challenge is quantifying how close an experimentally prepared quantum state is to the desired one. Here we present a method to construct an estimator for the quantum state fidelity that is compatible with any measurement protocol. Our method provides a confidence interval on this estimator that is guaranteed to be nearly minimax optimal for the specified measurement protocol. For a well-chosen measurement scheme, our method is competitive in the number of measurement outcomes required for estimation. We demonstrate our method using simulations and experimental data from a trapped-ion quantum computer and compare the results to state-of-the-art techniques. Our method can be easily extended to estimate the expectation value of any observable, such as entanglement witnesses.
- Abstract(参考訳): 量子デバイスがより複雑になり、これらのデバイスに対する要求がより要求されるようになるにつれて、そのようなデバイスの性能をスケーラブルで信頼性の高い方法で検証できることが不可欠である。
この課題における基礎的な課題は、実験的に準備された量子状態が望ましい状態にどの程度近いかを定量化することである。
本稿では,任意の測定プロトコルと互換性のある量子状態忠実度推定器を構築する方法を提案する。
本手法は, この推定器の信頼区間を提供し, 所定の測定プロトコルに対して, ほぼ極小となることを保証している。
本手法は, 高精度な測定手法として, 推定に必要な測定結果の数と競合する。
トラップイオン量子コンピュータのシミュレーションと実験データを用いて本手法を実証し,その結果と最先端技術との比較を行った。
本手法は, 絡み合った目撃者などの観測対象者の期待値を推定するために, 容易に拡張することができる。
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