論文の概要: Efficient measurement schemes for bosonic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.13585v2
• Date: Thu, 27 Jul 2023 09:06:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-28 20:27:51.286056
• Title: Efficient measurement schemes for bosonic systems
• Title（参考訳）: ボソニック系の効率的計測法
• Authors: Tianren Gu, Xiao Yuan, Bujiao Wu
• Abstract要約: ボソンは最も基本的な粒子の1つであり、交換関係を保っている。 離散量子コンピュータを用いてシミュレーションした原子核振動の測定手法を数値的に検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4781921087738965
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Boson is one of the most basic types of particles and preserves the commutation relation. An efficient way to measure a bosonic system is important not only for simulating complex physics phenomena of bosons (such as nuclei) on a qubit based quantum computer, but for extracting classical information from a quantum simulator/computer that itself is built with bosons (such as a continuous variable quantum computer). Extending the recently proposed measurement schemes for qubits, such as shadow tomography and other local measurement schemes, here we study efficient measurement approaches for bosonic systems. We consider truncated qudit and continuous variable systems, corresponding to simulated bosons on a discrete quantum computer and an inherent boson system, respectively, and propose different measurement schemes with theoretical analyses of the variances for these two cases. We numerically test the schemes for measuring nuclei vibrations simulated using a discrete quantum computer and a continuous variable Gaussian state, and the simulation results show great improvement of the performance of the proposed method compared to conventional ones.
• Abstract（参考訳）: ボソンは最も基本的な粒子の1つであり、交換関係を保存する。 ボゾン系を測定する効率的な方法は、量子ビットベースの量子コンピュータ上でボーソン(核など)の複雑な物理現象をシミュレートするだけでなく、ボーソン(例えば連続変数量子コンピュータ)で構築された量子シミュレーター/コンピュータから古典情報を抽出するのにも重要である。 本稿では,最近提案されたシャドウトモグラフィなどの局所的な計測手法を拡張し,ボソニックシステムの効率的な測定手法について検討する。 離散量子コンピュータ上でのシミュレーションボソンと固有ボソン系に対応する非定常qudit系と連続変数系をそれぞれ考慮し,これら2つの場合の分散を理論的に解析した異なる測定スキームを提案する。 本研究では,離散量子コンピュータと連続可変ガウス状態を用いてシミュレーションした核振動の測定手法を数値的に検証し,提案手法の性能を従来のものと比べた。

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