論文の概要: Efficient tensor networks for control-enhanced quantum metrology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09519v2
• Date: Thu, 6 Jun 2024 14:14:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-07 20:52:38.462348
• Title: Efficient tensor networks for control-enhanced quantum metrology
• Title（参考訳）: 制御強化量子気象学のための効率的なテンソルネットワーク
• Authors: Qiushi Liu, Yuxiang Yang,
• Abstract要約: 長い制御操作によって強化された量子力学の戦略を最適化するための効率的なテンソルネットワークアルゴリズムを提案する。 提案アルゴリズムは,最大$N=100$クエリに対して,メトロジー戦略を最適化する上で,優れた性能を有する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.570188943432331
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optimized quantum control can enhance the performance and noise resilience of quantum metrology. However, the optimization quickly becomes intractable when multiple control operations are applied sequentially. In this work, we propose efficient tensor network algorithms for optimizing strategies of quantum metrology enhanced by a long sequence of control operations. Our approach covers a general and practical scenario where the experimenter applies $N-1$ interleaved control operations between $N$ queries of the channel to estimate and uses no or bounded ancilla. Tailored to different experimental capabilities, these control operations can be generic quantum channels or variational unitary gates. Numerical experiments show that our algorithm has a good performance in optimizing the metrological strategy for as many as $N=100$ queries. In particular, our algorithm identifies a strategy that can outperform the state-of-the-art strategy when $N$ is finite but large.
• Abstract（参考訳）: 最適化された量子制御は、量子メトロジーの性能と耐雑音性を高めることができる。 しかし、複数の制御操作が順次適用されると、最適化はすぐに難解になる。 本研究では、長い制御操作によって強化された量子力学の戦略を最適化するための効率的なテンソルネットワークアルゴリズムを提案する。 提案手法は,実験者がチャネルの$N$クエリ間で$N-1$のインターリーブド制御操作を適用して,非あるいは有界なアンシラを推定し,利用する,汎用的で実用的なシナリオである。 異なる実験能力により、これらの制御操作は汎用量子チャネルまたは変分ユニタリゲートである。 数値実験により,提案アルゴリズムは,N=100$のクエリに対して,パラメータ戦略の最適化に優れた性能を示した。 特に,我々のアルゴリズムは,N$が有限だが大きければ,最先端戦略よりも優れた戦略を見出すことができる。

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