論文の概要: Adaptive Quantum Tomography in a Weak Measurement System with Superconducting Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.04579v1
• Date: Mon, 8 May 2023 09:43:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-09 14:47:24.634830
• Title: Adaptive Quantum Tomography in a Weak Measurement System with Superconducting Circuits
• Title（参考訳）: 超伝導回路を用いた弱測定システムにおける適応量子トモグラフィ
• Authors: Hyeok Hwang, JaeKyung Choi, and Eunseong Kim
• Abstract要約: 我々は,高速適応量子状態トモグラフィを実現するために,新しい最適測定基準を導入する。 適応量子状態トモグラフィープロトコルは、約33.74%の必要な測定回数を減らすことができると期待している。 実験により超伝導回路系において14.81%の測定数が減少することがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Adaptive tomography has been widely investigated to achieve faster state tomography processing of quantum systems. Infidelity of the nearly pure states in a quantum information process generally scales as O(1/sqrt(N) ), which requires a large number of statistical ensembles in comparison to the infidelity scaling of O(1/N) for mixed states. One previous report optimized the measurement basis in a photonic qubit system, whose state tomography uses projective measurements, to obtain an infidelity scaling of O(1/N). However, this dramatic improvement cannot be applied to weak-value-based measurement systems in which two quantum states cannot be distinguished with perfect measurement fidelity. We introduce in this work a new optimal measurement basis to achieve fast adaptive quantum state tomography and a minimum magnitude of infidelity in a weak measurement system. We expect that the adaptive quantum state tomography protocol can lead to a reduction in the number of required measurements of approximately 33.74% via simulation without changing the O(1/sqrt(N)) scaling. Experimentally, we find a 14.81% measurement number reduction in a superconducting circuit system.
• Abstract（参考訳）: 適応トモグラフィーは量子系の高速な状態トモグラフィー処理を実現するために広く研究されている。 量子情報プロセスにおけるほぼ純粋な状態の不完全性は一般にO(1/sqrt(N))としてスケールし、混合状態に対するO(1/N)の不完全性スケーリングと比較して多くの統計的アンサンブルを必要とする。 1つの前報は、状態トモグラフィーが射影測定を用いるフォトニック量子ビット系で測定基準を最適化し、O(1/N)の不忠実スケーリングを得た。 しかし、この劇的な改善は、2つの量子状態が完全な測定精度で区別できない弱値ベースの測定システムでは適用できない。 本稿では, 弱測定系において, 高速適応量子状態トモグラフィと最小不確かさを実現するための新しい最適測定基準を提案する。 我々は,適応型量子状態トモグラフィプロトコルは,o(1/sqrt(n))スケーリングを変更せずに,シミュレーションにより約33.74%の必要な測定回数を削減することを期待する。 実験により超伝導回路系において14.81%の測定数が減少することがわかった。

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