論文の概要: Dual frame optimization for informationally complete quantum measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.18071v2
• Date: Mon, 17 Jun 2024 07:21:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-19 06:45:07.466183
• Title: Dual frame optimization for informationally complete quantum measurements
• Title（参考訳）: 情報完全量子計測のためのデュアルフレーム最適化
• Authors: Laurin E. Fischer, Timothée Dao, Ivano Tavernelli, Francesco Tacchino,
• Abstract要約: 実験周波数に基づくパラメタライズド・フレーム・スーパーオペレータと最適化自由なデュアル・フレームの新たなクラスを導入する。 興味深いことに、これは量子や古典的なコストがほとんどないため、デュアルフレームの最適化はランダム化測定ツールボックスに価値ある追加となる。
• 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: Randomized measurement protocols such as classical shadows represent powerful resources for quantum technologies, with applications ranging from quantum state characterization and process tomography to machine learning and error mitigation. Recently, the notion of measurement dual frames, in which classical shadows are generalized to dual operators of POVM effects, resurfaced in the literature. This brought attention to additional degrees of freedom in the post-processing stage of randomized measurements that are often neglected by established techniques. In this work, we leverage dual frames to construct improved observable estimators from informationally complete measurement samples. We introduce novel classes of parametrized frame superoperators and optimization-free dual frames based on empirical frequencies, which offer advantages over their canonical counterparts while retaining computational efficiency. Remarkably, this comes at almost no quantum or classical cost, thus rendering dual frame optimization a valuable addition to the randomized measurement toolbox.
• Abstract（参考訳）: 古典的なシャドウのようなランダム化測定プロトコルは量子技術の強力なリソースを表しており、量子状態のキャラクタリゼーションやプロセストモグラフィーから機械学習やエラー軽減まで幅広い応用がある。 近年、古典的な影をPOVM効果の双対作用素に一般化する測定双対フレームの概念が文献で再浮上している。 このことは、しばしば確立された技術によって無視されるランダム化測定の処理後の段階において、さらなる自由度に注意を向けた。 本研究では,2重フレームを利用して,情報的に完全な測定サンプルから改良された観測可能推定器を構築する。 実験周波数に基づくパラメタライズド・フレーム・スーパーオペレータと最適化自由なデュアルフレームの新たなクラスを導入し,計算効率を保ちながら,その標準周波数よりも優れていることを示す。 興味深いことに、これは量子や古典的なコストがほとんどないため、デュアルフレームの最適化はランダム化測定ツールボックスに価値ある追加となる。

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