論文の概要: Reliable confidence regions for quantum tomography using distribution moments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.12823v2
- Date: Tue, 19 Mar 2024 09:52:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-21 01:00:25.078628
- 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ーの信頼性領域
- 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,クラウドアクセス可能な量子プロセッサを用いてシミュレーションと実演の両方を用いて,多数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した。
- 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 reliable 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 two moments. We also present a generalization of this approach for quantum process tomography and deriving confidence intervals for affine functions. We benchmark our approach for a number of quantum tomography protocols using both simulation and demonstration with the use of a cloud-accessible quantum processor. The obtained results pave the way for the use of the suggested scheme for the complete characterization of quantum systems of various natures.
- 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、信頼できる信頼区間を持つ準備された量子状態とターゲットの量子状態の違いを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。
我々は,2つのモーメントを計算することで,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とアフィン関数に対する信頼区間の導出を提案する。
我々は,クラウドアクセス可能な量子プロセッサを用いてシミュレーションと実演の両方を用いて,多数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した。
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を明らかにする。
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