論文の概要: Directly Estimating Mixed-State Entanglement with Bell Measurement Assistance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.20696v2
• Date: Sat, 6 Jul 2024 05:38:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-10 01:29:45.251734
• Title: Directly Estimating Mixed-State Entanglement with Bell Measurement Assistance
• Title（参考訳）: ベル計測支援による混合状態の絡み合いの直接推定
• Authors: Gong-Chu Li, Lei Chen, Si-Qi Zhang, Xu-Song Hong, You Zhou, Geng Chen, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
• Abstract要約: 絡み合いは量子物理学と情報処理において基本的な役割を果たす。 我々は,数ショットシナリオにおける混合状態絡み合いの非バイアス推定器を開発し,フォトニックシステムにおけるランダムなユニタリ進化を用いて直接推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.314117670864291
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement plays a fundamental role in quantum physics and information processing. Here, we develop an unbiased estimator for mixed-state entanglement in the few-shot scenario and directly estimate it using random unitary evolution in a photonic system. As a supplement to traditional projective measurements, we incorporate Bell measurements on qubit-pairs, enriching the previous randomized measurement scheme, which is no-go in this task with only local unitary evolution. The scheme is scalable to n-qubits via Bell measurements on qubit-pairs. The estimator can be derived directly from a few consecutive outcomes while exhibiting greater robustness to system errors and noise compared to schemes based on shadow estimation. We find that, under a fixed measurement resource, the way with more versatile measurement settings with fewer repeats per setting is more efficient. Our protocol and demonstration advance the direct characterization of quantum states in practice.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子物理学と情報処理において基本的な役割を果たす。 本稿では,数ショットシナリオにおける混合状態絡み合いの非バイアス推定器を開発し,フォトニックシステムにおけるランダムなユニタリ進化を用いて直接推定する。 従来の射影測度を補うため,従来のランダム化測度スキームを豊かにすることにより,局所的ユニタリ進化のみでは実現しない。 このスキームは、キュービットペア上のベル測度を介してn量子ビットにスケーラブルである。 この推定器は、影推定に基づくスキームと比較して、システムエラーやノイズに対してより堅牢性を示しながら、連続した結果から直接導出することができる。 固定された測定資源の下では、より多彩な測定設定と、より少ない設定の繰り返しにより、より効率的であることが判明した。 我々のプロトコルと実証は、実際に行われている量子状態の直接的特徴づけを前進させる。

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