論文の概要: Local measurement strategies for multipartite entanglement quantification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08065v1
• Date: Tue, 16 Jan 2024 02:48:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-17 15:27:28.085485
• Title: Local measurement strategies for multipartite entanglement quantification
• Title（参考訳）: 多部交絡量子化のための局所的測定方法
• Authors: Luke Coffman, Akshay Seshadri, Graeme Smith, and Jacob L. Beckey
• Abstract要約: 局所対称な情報的完備なPOVMが、単一の測定設定で多部交絡を実現する方法を示す。 すべての推定器に対して、古典的な後処理コストと厳密な性能保証を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.249879651054463
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Despite multipartite entanglement being a global property of a quantum state, a number of recent works have made it clear that it can be quantified using only local measurements. This is appealing because local measurements are the easiest to implement on current quantum hardware. However, it remains an open question what protocol one should use in order to minimize the resources required to estimate multipartite entanglement from local measurements alone. In this work, we construct and compare several estimators of multipartite entanglement based solely on the data from local measurements. We first construct statistical estimators for a broad family of entanglement measures using local randomized measurement (LRM) data before providing a general criterion for the construction of such estimators in terms of projective 2-designs. Importantly, this allows us to de-randomize the multipartite estimation protocol based on LRMs. In particular, we show how local symmetric informationally complete POVMs enable multipartite entanglement quantification with only a single measurement setting. For all estimators, we provide both the classical post-processing cost and rigorous performance guarantees in the form of analytical upper bounds on the number of measurements needed to estimate the measures to any desired precision.
• Abstract（参考訳）: 多成分の絡み合いは量子状態の大域的性質であるにもかかわらず、最近の多くの研究は局所的な測定だけで定量化できることを明確にしている。 これは、現在の量子ハードウェアで実装するのが最も容易なローカル測定であるため、魅力的である。 しかし、局所的な測定だけでマルチパーティの絡みを推定するために必要なリソースを最小限に抑えるために、どのようなプロトコルを使うべきかは未解決のままである。 本研究では,局所的な測定データのみに基づいて,複数粒子の絡み合いの推定器を構築し,比較する。 まず、局所ランダム化測定(LRM)データを用いた幅広い絡み合い測定のための統計的推定器を構築し、予測2-設計の観点からそのような推定器を構築するための一般的な基準を提供する。 重要なことは、LRMに基づくマルチパーティイト推定プロトコルの非ランダム化を可能にすることである。 特に、局所対称情報完全 povm が単一の測定設定だけでマルチパーティショニングエンタングルメントの定量化を可能にしていることを示す。 すべての推定器に対して, 従来の後処理コストと厳密な性能保証の両方を, 所望の精度で測定するために必要な測定値に関する分析上界の形で提供する。

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