論文の概要: Novel techniques for efficient quantum state tomography and quantum
process tomography and their experimental implementation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09941v1
- Date: Thu, 18 Jan 2024 12:44:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-19 16:48:40.486264
- Title: Novel techniques for efficient quantum state tomography and quantum
process tomography and their experimental implementation
- Title(参考訳): 効率的な量子状態トモグラフィーと量子プロセストモグラフィーのための新しい技術とその実験的実装
- Authors: Akshay Gaikwad
- Abstract要約: 論文は、様々なQSTおよびQPTプロトコルの設計、分析、実験的実装に積極的に焦点を合わせている。
論文の一部には双対性量子シミュレーションアルゴリズムや、NMR上のSz-Nagyのダイレーションアルゴリズムの研究も含まれている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This thesis actively focuses on designing, analyzing, and experimentally
implementing various QST and QPT protocols using an NMR ensemble quantum
processor and superconducting qubit-based IBM cloud quantum processor. Part of
the thesis also includes a study of duality quantum simulation algorithms and
Sz-Nagy's dilation algorithm on NMR where several 2-qubit non-unitary quantum
channels were simulated using only a single ancilla qubit. The work carried out
in the thesis mainly addresses several important issues in experimental QST and
QPT which include: i) dealing with invalid experimental density (process)
matrices using constraint convex optimization (CCO) method, ii) scalable QST
and QPT using incomplete measurements via compressed sensing (CS) algorithm and
artificial neural network (ANN) technique, iii) selective and direct
measurement of unknown quantum states and processes using the concept of
quantum 2-design states and weak measurement (WM) approach and iv) quantum
simulation and characterization of open quantum dynamics using the dilation
technique.
- Abstract(参考訳): この論文は、NMRアンサンブル量子プロセッサと超伝導量子ビットベースのIBMクラウド量子プロセッサを用いた様々なQSTおよびQPTプロトコルの設計、分析、実験的実装に積極的に焦点を当てている。
論文の一部には双対性量子シミュレーションアルゴリズムとSz-NagyのNMRにおけるダイレーションアルゴリズムの研究も含まれており、いくつかの2量子ビットの非単位量子チャネルは単一のアンシラ量子ビットのみを用いてシミュレートされた。
論文における研究は、主に実験QSTおよびQPTにおけるいくつかの重要な問題に対処する。
一 制約凸最適化(CCO)法を用いた不正な実験密度(プロセス)行列の処理
二 圧縮センシング(CS)アルゴリズムと人工ニューラルネットワーク(ANN)技術による不完全測定を用いたスケーラブルQST及びQPT
三 量子二設計状態及び弱測定(wm)アプローチの概念と応用による未知の量子状態及び過程の選択的及び直接測定
iv)拡張法による開量子力学の量子シミュレーションとキャラクタリゼーション
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