論文の概要: A new general quantum state verification protocol by the classical shadow method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.15870v1
• Date: Mon, 21 Oct 2024 10:55:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:17:58.968552
• Title: A new general quantum state verification protocol by the classical shadow method
• Title（参考訳）: 古典的シャドウ法による新しい一般量子状態検証プロトコル
• Authors: Xiaodi Li,
• Abstract要約: 従来の量子状態検証の枠組みでは、各タイプの状態に対して最適なプロトコルや効率的なプロトコルを精巧に設計する必要がある。 本稿では,従来の枠組みにもとづく仮説検証の用語を用いて,この新たなプロトコルを再構築する。 従来のフレームワークとシャドーオーバーラッププロトコルの考え方を組み合わせた新しいプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.509045288392391
• License:
• Abstract: The task of verifying if a quantum device produces a specific state is ubiquitous in many applications of modern quantum technologies. In the conventional framework of quantum state verification, we need to design an optimal or efficient protocol for each type of state elaborately. In a recent paper arXiv:2404.07281v1 [quant-ph], Hsin-Yuan Huang et al. propose a new distinct protocol utilizing the classical shadow, called the shadow overlap protocol, which has the potential for efficiently verifying many types of state in one time. In this paper, we reformulate this new protocol by the terminologies of hypothesis testing, on which the conventional framework is also based, to explore the similarities and differences between them. Then, we propose a new protocol which combines the ideas of the conventional framework and the shadow overlap protocol. Our protocol strengthens the ability of the shadow overlap protocol and overcomes some shortages of the latter, like having a better sample complexity and dealing with the states with special structures more naturally. Finally, we apply our new protocol to the GHZ state and the stabilizer state to illustrate its capacities.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスが特定の状態を生成するかどうかを検証するタスクは、現代の量子技術の多くの応用においてユビキタスである。 従来の量子状態検証の枠組みでは、各タイプの状態に対して最適なプロトコルや効率的なプロトコルを精巧に設計する必要がある。 最近の論文 arXiv:2404.07281v1 [quant-ph] で、Hsin-Yuan Huangらは、シャドーオーバーラッププロトコルと呼ばれる古典的なシャドウを利用した新しい異なるプロトコルを提案している。 本稿では,従来の枠組みにもとづく仮説検証の用語を用いて,この新たなプロトコルを再構築し,それらの類似点と相違点について検討する。 そこで我々は,従来のフレームワークとシャドーオーバーラッププロトコルの考え方を組み合わせた新しいプロトコルを提案する。 我々のプロトコルはシャドーオーバーラッププロトコルの能力を強化し、サンプルの複雑さの向上や特別な構造を持つ状態の処理など、後者の不足を克服します。 最後に、GHZ状態と安定化器状態に新しいプロトコルを適用して、その能力を示す。

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