論文の概要: Shadow tomography from emergent state designs in analog quantum simulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.02543v2
• Date: Fri, 17 Nov 2023 16:38:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 20:52:27.349994
• Title: Shadow tomography from emergent state designs in analog quantum simulators
• Title（参考訳）: アナログ量子シミュレータにおける創発的状態設計からのシャドウトモグラフィー
• Authors: Max McGinley, Michele Fava
• Abstract要約: 本稿では,大域的制御のみを用いて,量子状態の多くの特性を推測する手法を提案する。 単位が十分に絡み合っていると、測定結果の統計と状態の性質の普遍的な関係が現れる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce a method that allows one to infer many properties of a quantum state -- including nonlinear functions such as R\'enyi entropies -- using only global control over the constituent degrees of freedom. In this protocol, the state of interest is first entangled with a set of ancillas under a fixed global unitary, before projective measurements are made. We show that when the unitary is sufficiently entangling, a universal relationship between the statistics of the measurement outcomes and properties of the state emerges, which can be connected to the recently discovered phenomenon of emergent quantum state designs in chaotic systems. Thanks to this relationship, arbitrary observables can be reconstructed using the same number of experimental repetitions that would be required in classical shadow tomography [Huang et al., Nat. Phys. 16, 1050 (2020)]. Unlike previous approaches to shadow tomography, our protocol can be implemented using only global operations, as opposed to qubit-selective logic gates, which makes it particularly well-suited to analog quantum simulators, including ultracold atoms in optical lattices and arrays of Rydberg atoms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,自由度に対する大域的な制御のみを用いて,r\'enyiエントロピーなどの非線形関数を含む量子状態の多くの性質を推定する手法を提案する。 このプロトコルでは、興味のある状態は、射影測定を行う前に、まず、固定されたグローバルなユニタリの下で一連のアンシラと絡み合わされる。 我々は、ユニタリが十分に絡み合っているとき、状態の測定結果の統計と状態の性質の普遍的な関係が出現し、カオス系における創発的量子状態設計の最近発見された現象に結びつくことを示した。 この関係により、任意の観測可能なものは、古典的なシャドウトモグラフィー(Huang et al., Nat. Phys. 16, 1050 (2020)))で必要とされる同じ数の実験的な繰り返しを使って再構成することができる。 従来のシャドウトモグラフィー法とは異なり、このプロトコルは量子ビット選択論理ゲートとは対照的に大域的な操作だけで実装できるため、光学格子中の超低温原子やライドバーグ原子の配列を含むアナログ量子シミュレータに特に適している。

関連論文リスト

• Emergence of global receptive fields capturing multipartite quantum correlations [0.565473932498362]
  量子物理学において、波動関数レベルで明確に定義された構造を持つ単純なデータでさえ、非常に複雑な相関によって特徴づけられる。 量子統計学を学習しながら、ニューラルネットワークの重み空間をモニタリングすることで、複雑な多部パターンに関する物理的直観を発達させることができることを示す。 この結果から,非局所パターンを用いたデータ処理のための畳み込みニューラルネットワークの構築について,新たな知見が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-23T12:45:40Z)
• Quantum-limited generalized measurement for tunnel-coupled condensates [0.4335300149154109]
  我々は、制御された原子の外部結合に基づく一般化された測定方式を実装した。 これにより、2つのトンネル結合型1Dボースガス系における数値不均衡と相対位相の同時アクセスが可能となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-13T16:06:59Z)
• Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
  本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。 古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。 本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z)
• Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [46.99825956909532]
  局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。 本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z)
• 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)
• Quantum tomography of Rydberg atom graphs by configurable ancillas [1.0965065178451106]
  本稿では, 連続的に変化する相互作用が, 関心システムの量子状態再構成に十分なトモグラフィ的に, 独立したベース計測を生成できるアンシラを提案する。 N$-body $W$状態のRydberg原子配列に対して実験を行い、提案手法の信頼性の高い完全量子状態再構成を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-15T06:38:01Z)
• Regression of high dimensional angular momentum states of light [47.187609203210705]
  空間強度分布の測定から入力OAM状態を再構成する手法を提案する。 我々は、量子ウォークダイナミックスによって4次元のOAM状態を生成する、実際のフォトニックなセットアップで我々のアプローチを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-20T16:16:48Z)
• Variational Approach to Quantum State Tomography based on Maximal Entropy Formalism [3.6344381605841187]
  我々は最大エントロピー形式を用いて、与えられた期待値の集合と一致する最小バイアスの混合量子状態を構築する。 我々は、パラメータ化量子回路とハイブリッド量子古典変動アルゴリズムを用いて、我々のレシピを短期量子デバイスで容易に実装できるようにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-06T01:16:22Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Quantum particle across Grushin singularity [77.34726150561087]
  2つの半円柱を分離する特異点を横断する透過現象について検討する。 自由(ラプラス・ベルトラミ)量子ハミルトンの局所的な実現は、透過/反射の非等価なプロトコルとして検討される。 これにより、文献で以前に特定されたいわゆる「ブリッジング」送信プロトコルの区別された状態を理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-27T12:53:23Z)
• State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3) sigma model [65.01359242860215]
  我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。 本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。 非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)

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。