論文の概要: Wigner State and Process Tomography on Near-Term Quantum Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12725v3
- Date: Wed, 6 Sep 2023 07:20:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-07 19:37:38.834998
- Title: Wigner State and Process Tomography on Near-Term Quantum Devices
- Title（参考訳）: 近接量子デバイスにおけるWigner状態とプロセストモグラフィ
- Authors: Amit Devra, Niklas J. Glaser, Dennis Huber, Steffen J. Glaser
- Abstract要約: 短期量子デバイスに対する走査型トモグラフィーの実験的アプローチを提案する。
このアプローチは、量子状態と作用素のウィグナー型表現に基づいている。
Pythonベースのソフトウェアパッケージ texttDROPStomo を使って直接実装することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present an experimental scanning-based tomography approach for near-term
quantum devices. The underlying method has previously been introduced in an
ensemble-based NMR setting. Here we provide a tutorial-style explanation along
with suitable software tools to guide experimentalists in its adaptation to
near-term pure-state quantum devices. The approach is based on a Wigner-type
representation of quantum states and operators. These representations provide a
rich visualization of quantum operators using shapes assembled from a linear
combination of spherical harmonics. These shapes (called droplets in the
following) can be experimentally tomographed by measuring the expectation
values of rotated axial tensor operators. We present an experimental framework
for implementing the scanning-based tomography technique for circuit-based
quantum computers and showcase results from IBM quantum experience. We also
present a method for estimating the density and process matrices from
experimentally tomographed Wigner functions (droplets). This tomography
approach can be directly implemented using the Python-based software package
\texttt{DROPStomo}.
- Abstract（参考訳）: 短期量子デバイスに対する走査型トモグラフィーの実験的アプローチを提案する。
基礎となる手法は以前、アンサンブルベースのNMR設定で導入された。
ここでは,短期純状態量子デバイスへの適応を実験的に導くためのチュートリアルスタイルの説明と,適切なソフトウェアツールを提供する。
このアプローチは、量子状態と演算子のウィグナー型表現に基づいている。
これらの表現は、球面高調波の線形結合から組み立てられた形状を用いて量子作用素のリッチな可視化を提供する。
これらの形状(後述の滴と呼ばれる)は回転軸テンソル作用素の期待値を測定することで実験的にトモグラフィすることができる。
本稿では,回路ベースの量子コンピュータのための走査型トモグラフィー技術の実装のための実験フレームワークについて述べる。
また,実験的なトモグラフ付きウィグナー関数(ドロップレット)から密度とプロセス行列を推定する手法を提案する。
このトモグラフィーアプローチはpythonベースのソフトウェアパッケージ \texttt{dropstomo} を使って直接実装できる。
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