論文の概要: Error minimization for fidelity estimation of GHZ states with arbitrary noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.09413v1
- Date: Sun, 18 Aug 2024 09:02:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-20 20:50:15.193630
- Title: Error minimization for fidelity estimation of GHZ states with arbitrary noise
- Title（参考訳）: 任意の雑音を有するGHZ状態の忠実度推定のための誤差最小化
- Authors: Liangzhong Ruan,
- Abstract要約: この研究は、複数のノードがノイズの多いGreenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)を共有するシナリオを研究する。
量子測定の崩壊の性質のため、ノードは無作為にノイズの多いGHZ状態のサブセットをサンプリングする。
提案プロトコルは,任意の雑音を特徴とする難易度シナリオにおいて,最小平均2乗推定誤差を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32634122554913997
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Fidelity estimation is a crucial component for the quality control of entanglement distribution networks. This work studies a scenario in which multiple nodes share noisy Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states. Due to the collapsing nature of quantum measurements, the nodes randomly sample a subset of noisy GHZ states for measurement and then estimate the average fidelity of the unsampled states conditioned on the measurement outcome. By developing a fidelity-preserving diagonalization operation, analyzing the Bloch representation of GHZ states, and maximizing the Fisher information, the proposed estimation protocol achieves the minimum mean squared estimation error in a challenging scenario characterized by arbitrary noise and the absence of prior information. Additionally, this protocol is implementation-friendly as it only uses local Pauli operators according to a predefined sequence. Numerical studies demonstrate that, compared to existing fidelity estimation protocols, the proposed protocol reduces estimation errors in both scenarios involving independent and identically distributed (i.i.d.) noise and correlated noise.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント分布ネットワークの品質管理において,忠実度推定は重要な要素である。
この研究は、複数のノードがノイズの多いGreenberger-Horne-Zeilinger状態(GHZ)を共有するシナリオを研究する。
量子測定の崩壊の性質のため、ノードは無作為なGHZ状態のサブセットをランダムにサンプリングし、測定結果に条件付けられたアンサンプ状態の平均忠実度を推定する。
GHZ状態のブロッホ表現を解析し、フィッシャー情報を最大化することにより、任意の雑音と事前情報の欠如を特徴とする難易度シナリオで最小平均2乗推定誤差を達成する。
さらに、このプロトコルは、事前に定義されたシーケンスに従ってローカルなPauli演算子のみを使用するため、実装に優しい。
数値解析により,既存の忠実度推定プロトコルと比較して,独立および同一に分布する雑音と相関雑音の両方のシナリオにおける推定誤差を低減できることが示されている。
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