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。
関連論文リスト
- Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - Analysing quantum systems with randomised measurements [0.4179230671838898]
本稿では,量子情報科学の様々なシナリオにおけるランダム化計測の活用の進歩について述べる。
本稿では, 真の多部絡みや有界絡みなど, 様々な形の絡みを検知し, 特徴付ける方法について述べる。
また、ランダム化測定から量子状態の非線形関数の推定とシャドウトモグラフィーについて概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-03T18:00:01Z) - Statistical learning on randomized data to verify quantum state k-designs [0.0]
純粋状態のランダムアンサンブルは、量子物理学の様々な側面において非常に重要であることが証明されている。
完全にランダムなアンサンブルを生成するのは 実験的に困難ですが 近似は 同様に有用です
ランダム性の度合いを検証することは、多体システム上で完全な量子状態トモグラフィーを実行するのと同様に、高価なタスクである可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-02T14:46:28Z) - Measuring Arbitrary Physical Properties in Analog Quantum Simulation [0.5999777817331317]
アナログ量子シミュレーションにおける中心的な課題は、実験で生成された量子状態の望ましい物理的性質を特徴づけることである。
本稿では,汎用量子力学のエルゴード特性を利用したスケーラブルなプロトコルの提案と解析を行う。
我々のプロトコルは、制限された制御性を克服し、短期量子技術の汎用性と実用性を高めることをエキサイティングに約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-05T19:00:01Z) - Anticipative measurements in hybrid quantum-classical computation [68.8204255655161]
量子計算を古典的な結果によって補う手法を提案する。
予測の利点を生かして、新しいタイプの量子測度がもたらされる。
予測量子測定では、古典計算と量子計算の結果の組み合わせは最後にのみ起こる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-12T15:47:44Z) - Benchmarking Quantum Simulators using Ergodic Quantum Dynamics [4.2392660892009255]
実験によって得られた状態と理想状態の間の忠実度を推定するために,サンプル効率のよいプロトコルを解析する。
我々は、様々な量子シミュレータプラットフォームのためのプロトコルを数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-24T17:18:18Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:00:00Z) - Characterizing quantum instruments: from non-demolition measurements to
quantum error correction [48.43720700248091]
量子情報処理では、量子演算はしばしば古典的なデータをもたらす測定とともに処理される。
非単位の動的プロセスは、一般的な量子チャネルの記述が時間進化を記述するのに失敗するシステムで起こりうる。
量子測定は古典的な出力と測定後の量子状態の両方を計測するいわゆる量子機器によって正しく扱われる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-13T18:00:13Z) - Certification of quantum states with hidden structure of their
bitstrings [0.0]
本稿では,量子状態の説明と識別を行う数値的に安価な手法を提案する。
エンタングルメントの構造が異なる量子状態を特徴付けるのに十分であることを示す。
本手法は、多体量子磁気システムにおいて、異なる性質の相転移を検出するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-21T06:22:35Z) - Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。
観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。
我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
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。