論文の概要: Two-stage solution for ancilla-assisted quantum process tomography:
error analysis and optimal design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20421v1
- Date: Tue, 31 Oct 2023 12:47:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-01 15:05:28.187538
- Title: Two-stage solution for ancilla-assisted quantum process tomography:
error analysis and optimal design
- Title（参考訳）: ancilla-assisted quantum process tomographyの2段階解法:誤差解析と最適設計
- Authors: Shuixin Xiao, Yuanlong Wang, Daoyi Dong, Jun Zhang
- Abstract要約: 本稿では,AAPTを実行するために,本来標準QPT用に設計された2段階の解を拡張した。
我々のアルゴリズムは、$O(Md_A2d_B2)$計算複雑性を持ち、$Mは測定演算子の型数、$d_A $は興味のある量子系の次元、$d_B$はアシラ系の次元である。
位相減衰過程における数値的な例は最適設計の有効性を示し、理論誤差解析を例示する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.578486693853657
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum process tomography (QPT) is a fundamental task to characterize the
dynamics of quantum systems. In contrast to standard QPT, ancilla-assisted
process tomography (AAPT) framework introduces an extra ancilla system such
that a single input state is needed. In this paper, we extend the two-stage
solution, a method originally designed for standard QPT, to perform AAPT. Our
algorithm has $O(Md_A^2d_B^2)$ computational complexity where $ M $ is the type
number of the measurement operators, $ d_A $ is the dimension of the quantum
system of interest, and $d_B$ is the dimension of the ancilla system. Then we
establish an error upper bound and further discuss the optimal design on the
input state in AAPT. A numerical example on a phase damping process
demonstrates the effectiveness of the optimal design and illustrates the
theoretical error analysis.
- Abstract（参考訳）: 量子プロセストモグラフィ(QPT)は、量子系の力学を特徴づける基本的なタスクである。
標準的なQPTとは対照的に、AAPT(Ancilla-assisted process tomography)フレームワークは単一の入力状態を必要とする追加のアンシラシステムを導入している。
本稿では,AAPTを実行するために,本来標準QPT用に設計された2段階解を拡張した。
我々のアルゴリズムは、$O(Md_A^2d_B^2)$計算複雑性を持ち、$M $は測定演算子の型数、$d_A $は興味のある量子系の次元、$d_B$はアシラ系の次元である。
次に、エラー上限を設定し、さらにAAPTの入力状態における最適設計について議論する。
位相減衰過程における数値的な例は最適設計の有効性を示し、理論誤差解析を例示する。
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