論文の概要: A new general quantum state verification protocol by the classical shadow method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.15870v3
- Date: Tue, 22 Apr 2025 12:50:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-23 19:51:40.124138
- 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: 本稿では,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両方から重要なアイデアを統合する新しい検証プロトコルを提案する。
我々のアプローチは、シャドーオーバーラッププロトコルの機能を強化し、いくつかの制限に対処します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.509045288392391
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Verifying whether a quantum device produces a specific state is a fundamental task in many applications of modern quantum technologies. In the conventional framework of quantum state verification, designing an optimal or efficient protocol for each type of state often requires intricate customization. Recently, Hsin-Yuan Huang et al. introduced a novel approach called the shadow overlap protocol in arXiv:2404.07281v1, which leverages classical shadows to efficiently verify multiple types of states simultaneously. In this paper, we propose a new verification protocol that integrates key ideas from both the conventional framework and the shadow overlap protocol. To achieve this, we first reformulate the shadow overlap protocol using the language of hypothesis testing, which also underpins the conventional framework, and then analyze the similarities and differences between them. Our approach enhances the capabilities of the shadow overlap protocol while addressing some of its limitations, leading to improved sample complexity and a more natural treatment of states with specific structures. Finally, we demonstrate the effectiveness of our protocol by applying it to GHZ states and stabilizer states.
- 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ことは、現代の量子技術の多くの応用における基本的な課題である。
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設計するには、複雑なカスタマイズが必要となることが多い。
近年、Hsin-Yuan HuangらはarXiv:2404.07281v1でシャドーオーバーラッププロトコルと呼ばれる新しい手法を導入し、古典的なシャドウを利用して複数の状態の効率よく検証している。
本稿では,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両方から重要な概念を統合する新しい検証プロトコルを提案する。
これを実現するために,我々はまず仮説テストの言語を用いて影重なりプロトコルを再構成し,その類似点と相違点を解析する。
提案手法は,シャドーオーバーラッププロトコルの機能の向上と,その制限のいくつかに対処し,サンプルの複雑さの改善と,特定の構造を持つ状態のより自然な処理を実現する。
最後に、GHZ状態と安定化器状態に適用することで、プロトコルの有効性を実証する。
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