論文の概要: Efficient multimode Wigner tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.10145v1
• Date: Mon, 18 Sep 2023 20:51:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-20 17:37:57.878687
• Title: Efficient multimode Wigner tomography
• Title（参考訳）: 効率的なマルチモードウィグナー断層撮影
• Authors: Kevin He, Ming Yuan, Yat Wong, Srivatsan Chakram, Alireza Seif, Liang Jiang, David I. Schuster
• Abstract要約: 3次元行列量子電磁力学(cQED)系における最大4モードの多モード交絡W状態のウィグナートモグラフィー 最大4モードの多モード交絡W状態のWignerトモグラフィーによる3次元行列量子電磁力学(cQED)システムでのスケーリング改善を実証した。 このアプローチは既存の2モードの反転法と同様に効率よく動作し、3モードと4モードの顕著な改善を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.584653496438213
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Advancements in quantum system lifetimes and control have enabled the creation of increasingly complex quantum states, such as those on multiple bosonic cavity modes. When characterizing these states, traditional tomography scales exponentially in both computational and experimental measurement requirement, which becomes prohibitive as the state size increases. Here, we implement a state reconstruction method whose sampling requirement instead scales polynomially with subspace size, and thus mode number, for states that can be expressed within such a subspace. We demonstrate this improved scaling with Wigner tomography of multimode entangled W states of up to 4 modes on a 3D circuit quantum electrodynamics (cQED) system. This approach performs similarly in efficiency to existing matrix inversion methods for 2 modes, and demonstrates a noticeable improvement for 3 and 4 modes, with even greater theoretical gains at higher mode numbers.
• Abstract（参考訳）: 量子系の寿命と制御の進歩により、複数のボソニックキャビティモードのような複雑な量子状態の生成が可能になった。 これらの状態を特徴付けると、従来のトモグラフィーは計算と実験の両方で指数関数的にスケールし、状態のサイズが大きくなると禁止される。 本稿では,そのような部分空間内で表現可能な状態に対して,サンプリング要求が多項式的に部分空間サイズとモード数にスケールする状態再構成法を実装した。 本研究では, 最大4モードの多モード交絡W状態のWignerトモグラフィーを用いて, 3次元回路量子電磁力学(cQED)システム上でのスケーリングを改良した。 このアプローチは、2つのモードに対する既存の行列反転法と同様に効率良く動作し、3つのモードと4つのモードで顕著に改善され、さらに高いモード数での理論的向上を示す。

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