論文の概要: Estimation of the Quantum Fisher Information on a quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16882v1
• Date: Mon, 31 Jul 2023 17:49:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-01 13:01:18.751799
• Title: Estimation of the Quantum Fisher Information on a quantum processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサにおける量子フィッシャー情報の推定
• Authors: Vittorio Vitale, Aniket Rath, Petar Jurcevic, Andreas Elben, Cyril Branciard and Beno\^it Vermersch
• Abstract要約: 量子フィッシャー情報(QFI)に収束する一連の下界を示す。 我々はグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態のQFIを推定し,本状態で得られた真の多粒子交絡とハイゼンベルク極限を観察した。 回路深度を増大させることにより誘導される状態最適化と雑音の相互作用について検討する。
• 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: The quantum Fisher information (QFI) is a fundamental quantity in quantum physics and is central to the field of quantum metrology. It certifies quantum states that have useful multipartite entanglement for enhanced metrological tasks. Thus far, only lower bounds with finite distance to the QFI have been measured on quantum devices. Here, we present the experimental measurement of a series of polynomial lower bounds that converge to the QFI, done on a quantum processor. We combine advanced methods of the randomized measurement toolbox to obtain estimators that are robust against drifting errors caused uniquely during the randomized measurement protocol. We estimate the QFI for Greenberger-Horne-Zeilinger states, observing genuine multipartite entanglement and the Heisenberg limit attained by our prepared state. Then, we prepare the ground state of the transverse field Ising model at the critical point using a variational circuit. We estimate its QFI and investigate the interplay between state optimization and noise induced by increasing the circuit depth.
• Abstract（参考訳）: 量子フィッシャー情報(QFI)は、量子物理学の基本的な量であり、量子力学の分野の中心である。 これは、拡張メロジカルなタスクに有用な多部交絡を持つ量子状態を証明する。 これまでのところ、qfiへの有限距離を持つ下限のみが量子デバイス上で測定されている。 本稿では、量子プロセッサ上で行われるQFIに収束する一連の多項式下界の実験的測定について述べる。 ランダム化計測ツールボックスの先進的な手法を組み合わせることで,ランダム化測定プロトコルで発生したドリフトエラーに対して頑健な推定値を得る。 我々はグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態のQFIを推定し,本状態で得られた真の多粒子交絡とハイゼンベルク極限を観察した。 そして、変動回路を用いて、臨界点における横フィールドIsingモデルの基底状態を作成する。 そのqfiを推定し,回路深度の増加による状態最適化とノイズの相互作用について検討した。

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