論文の概要: Quantum mean states are nicer than you think: fast algorithms to compute
states maximizing average fidelity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.08183v1
- Date: Thu, 16 Jun 2022 13:52:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 04:32:25.386559
- Title: Quantum mean states are nicer than you think: fast algorithms to compute
states maximizing average fidelity
- Title（参考訳）: 量子平均状態は想像以上に良い:平均忠実度を最大化する高速な計算アルゴリズム
- Authors: A. Afham, Richard Kueng, Chris Ferrie
- Abstract要約: 量子状態の任意の有限アンサンブル上での平均忠実度を最大化するという開問題を解く。
まず、最適値が最大平均忠実度である半定値プログラムを構築し、次に最適な状態に収束する不動点アルゴリズムを導出する。
我々はまた、アンサンブルの全ての状態が通勤するときに正確である最大平均忠実度に対して計算し易い準最適状態と上下境界の表現を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9336815376402714
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fidelity is arguably the most popular figure of merit in quantum sciences.
However, many of its properties are still unknown. In this work, we resolve the
open problem of maximizing average fidelity over arbitrary finite ensembles of
quantum states and derive new upper bounds. We first construct a semidefinite
program whose optimal value is the maximum average fidelity and then derive
fixed-point algorithms that converge to the optimal state. The fixed-point
algorithms outperform the semidefinite program in terms of numerical runtime.
We also derive expressions for near-optimal states that are easier to compute
and upper and lower bounds for maximum average fidelity that are exact when all
the states in the ensemble commute. Finally, we discuss how our results solve
some open problems in Bayesian quantum tomography.
- Abstract（参考訳）: フィデリティは、量子科学における最も一般的なメリットである。
しかし、その性質の多くはいまだに不明である。
本研究では、量子状態の任意の有限アンサンブルに対して平均忠実度を最大化し、新しい上界を導出するオープン問題を解く。
まず, 最適値が最大平均忠実度である半定値プログラムを構築し, 最適状態に収束する不動点アルゴリズムを導出する。
固定点アルゴリズムは、半定値プログラムを数値的実行量で上回っている。
我々はまた、アンサンブルの全ての状態が通勤するときに正確である最大平均忠実度に対して計算し易い準最適状態と上下境界の表現を導出する。
最後に,ベイズ量子トモグラフィにおける解法について考察する。
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