論文の概要: The randomized measurement toolbox
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.11374v1
- Date: Mon, 21 Mar 2022 22:33:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-21 04:50:38.997142
- Title: The randomized measurement toolbox
- Title（参考訳）: ランダム化測定ツールボックス
- Authors: Andreas Elben, Steven T. Flammia, Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng, John
Preskill, Beno\^it Vermersch, Peter Zoller
- Abstract要約: 我々は最近,複雑な多ビットシステムの特性を探索するためのプロトコルを概説した。
これら全てのプロトコルにおいて、量子状態は繰り返し準備され、ランダムに選択された基底で測定される。
量子デバイスですでに実現されているさまざまなユースケースについて論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2095357952052854
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Increasingly sophisticated programmable quantum simulators and quantum
computers are opening unprecedented opportunities for exploring and exploiting
the properties of highly entangled complex quantum systems. The complexity of
large quantum systems is the source of their power, but also makes them
difficult to control precisely or characterize accurately using measured
classical data. We review recently developed protocols for probing the
properties of complex many-qubit systems using measurement schemes that are
practical using today's quantum platforms. In all these protocols, a quantum
state is repeatedly prepared and measured in a randomly chosen basis; then a
classical computer processes the measurement outcomes to estimate the desired
property. The randomization of the measurement procedure has distinct
advantages; for example, a single data set can be employed multiple times to
pursue a variety of applications, and imperfections in the measurements are
mapped to a simplified noise model that can more easily be mitigated. We
discuss a range of use cases that have already been realized in quantum
devices, including Hamiltonian simulation tasks, probes of quantum chaos,
measurements of nonlocal order parameters, and comparison of quantum states
produced in distantly separated laboratories. By providing a workable method
for translating a complex quantum state into a succinct classical
representation that preserves a rich variety of relevant physical properties,
the randomized measurement toolbox strengthens our ability to grasp and control
the quantum world.
- Abstract（参考訳）: プログラム可能な量子シミュレータや量子コンピュータは、高度に絡み合った複雑な量子システムの特性を探索し活用する前例のない機会を開いている。
大規模量子システムの複雑さは、そのパワーの源であるが、正確な制御や、測定された古典的データを用いて正確に特徴付けるのも困難である。
本稿では,今日の量子プラットフォームを用いた実測手法を用いて,複雑なマルチキュービットシステムの特性を探索するためのプロトコルを概説する。
これら全てのプロトコルにおいて、量子状態はランダムに選択された基底で繰り返し作成され測定され、その後、古典的コンピュータが測定結果を処理して所望の性質を推定する。
測定手順のランダム化には異なる利点があり、例えば、単一のデータセットを複数回使用して様々な応用を追求することができ、測定における不完全性はより緩和しやすい簡易なノイズモデルにマッピングされる。
量子デバイスにおいてすでに実現されている応用事例として,ハミルトニアンシミュレーションタスク,量子カオスのプローブ,非局所次数パラメータの測定,遠く離れた実験室で発生した量子状態の比較などについて考察する。
このランダム化測定ツールボックスは、複雑な量子状態を簡潔な古典表現に変換して、様々な関連する物理特性を保存し、量子世界を把握し制御する我々の能力を強化する。
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