論文の概要: Direct tomography of quantum states and processes via weak measurements
of Pauli spin operators on an NMR quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.06892v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 06:40:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 16:03:43.814309
- Title: Direct tomography of quantum states and processes via weak measurements
of Pauli spin operators on an NMR quantum processor
- Title（参考訳）: NMR量子プロセッサ上でのパウリスピン作用素の弱い測定による量子状態と過程の直接トモグラフィー
- Authors: Akshay Gaikwad and Gayatri Singh and Kavita Dorai and Arvind
- Abstract要約: 直接量子状態トモグラフィー(DQST)と直接量子プロセストモグラフィー(DQPT)のための効率的な弱測定に基づく手法を提案する。
我々はこれらの弱い測定ベースのDQSTおよびDQPTプロトコルを実験的に実装し、2量子量子状態と1量子量子過程を正確に特徴付ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.818504253546488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we present an efficient weak measurement-based scheme for
direct quantum state tomography (DQST) and direct quantum process tomography
(DQPT), and experimentally implement it on an NMR ensemble quantum information
processor without involving any projective measurements. We develop a
generalized quantum circuit that enables us to directly measure selected
elements of the density matrix and process matrix which characterize unknown
quantum states and processes, respectively. This generalized quantum circuit
uses the scalar J-coupling to control the interaction strength between the
system qubits and the metre qubit. We experimentally implement these weak
measurement-based DQST and DQPT protocols and use them to accurately
characterize several two-qubit quantum states and single-qubit quantum
processes. An extra qubit is used as a metre qubit to implement the DQST
protocol, while for the DQPT protocol, two extra qubits (one as a metre qubit
and the other as an ancilla qubit) are used.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,直接量子状態トモグラフィ (dqst) と直接量子プロセストモグラフィ (dqpt) のための効率的な弱測定に基づくスキームを提案する。
我々は,未知の量子状態とプロセスをそれぞれ特徴付ける密度行列とプロセス行列の選択した要素を直接測定できる一般化量子回路を開発した。
この一般化量子回路は、スカラーj結合を用いて、システムキュービットとメートルキュービット間の相互作用強度を制御する。
我々はこれらの弱い測定ベースのDQSTおよびDQPTプロトコルを実験的に実装し、2量子量子状態と1量子量子過程を正確に特徴付ける。
余分なキュービットはdqstプロトコルを実装するためにメートルキュービットとして使用され、dqptプロトコルでは2つの余分なキュービット(1つはメートルキュービット、もう1つはアンシラキュービット)が使用される。
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