論文の概要: Reliable confidence regions for quantum tomography using distribution moments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.12823v1
• Date: Mon, 24 Jul 2023 14:21:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-25 14:02:43.877614
• Title: Reliable confidence regions for quantum tomography using distribution moments
• Title（参考訳）: 分布モーメントを用いた量子トモグラフィの信頼信頼領域
• Authors: D.O. Norkin, E.O. Kiktenko, A.K. Fedorov
• Abstract要約: 本稿では,量子トモグラフィーの精度の高い誤差バーを決定するための計算効率が高く信頼性の高い手法を提案する。 我々は、シミュレーションデータと実験データの両方を用いて、多くの量子トモグラフィープロトコルのアプローチをベンチマークする。
• 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: Quantum tomography is a widely applicable method for reconstructing unknown quantum states and processes. However, its applications in quantum technologies usually also require estimating the difference between prepared and target quantum states with relivable confidence intervals. In this work, we suggest a computationally efficient and reliable scheme for determining well-justified error bars for quantum tomography. We approximate the probability distribution of the Hilbert-Schmidt distance between the target state and the estimation, which is given by the linear inversion, by calculating its moments. We also present a generalization of this approach for quantum process tomography. We benchmark our approach for a number of quantum tomography protocols using both simulated and experimental data. The obtained results pave a way to the use of the suggested scheme for complete characterization of quantum systems of various nature.
• Abstract（参考訳）: 量子トモグラフィーは、未知の量子状態とプロセスの再構成に広く応用できる方法である。 しかし、その量子技術への応用は通常、準備された量子状態と目標の量子状態の違いを信頼性のある信頼区間で推定する必要がある。 本研究では,量子トモグラフィーの精度の高い誤差バーを決定するための計算効率が高く信頼性の高い手法を提案する。 対象状態と線形反転によって与えられる推定値との間のヒルベルト・シュミット距離の確率分布を,そのモーメントを計算することで近似する。 また、量子プロセストモグラフィーに対するこのアプローチの一般化を示す。 シミュレーションデータと実験データの両方を用いて,複数の量子トモグラフィプロトコルに対する我々のアプローチをベンチマークする。 得られた結果は、様々な性質の量子システムの完全なキャラクタリゼーションのための提案されたスキームの使用方法である。

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