論文の概要: An efficient quantum state verification framework and its application to bosonic systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04688v1
- Date: Thu, 07 Nov 2024 13:19:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-08 19:38:18.074308
- Title: An efficient quantum state verification framework and its application to bosonic systems
- Title（参考訳）: 効率的な量子状態検証フレームワークとそのボゾン系への応用
- Authors: Varun Upreti, Ulysse Chabaud,
- Abstract要約: 本稿では,大規模量子システムの効率的な検証のための一般的な枠組みを紹介する。
我々のフレームワークは、堅牢な忠実度証人と効率的な古典的後処理を組み合わせることで、測定バックプロパゲーションを実装します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Modern quantum devices are highly susceptible to errors, making the verification of their correct operation a critical problem. Usual tomographic methods rapidly become intractable as these devices are scaled up. In this paper, we introduce a general framework for the efficient verification of large quantum systems. Our framework combines robust fidelity witnesses with efficient classical post-processing to implement measurement back-propagation. We demonstrate its usefulness by focusing on the verification of bosonic quantum systems, and developing efficient verification protocols for large classes of target states using the two most common types of Gaussian measurements: homodyne and heterodyne detection. Our protocols are semi-device independent, designed to function with minimal assumptions about the quantum device being tested, and offer practical improvements over previous existing approaches. Overall, our work introduces efficient methods for verifying the correct preparation of complex quantum states, and has consequences for calibrating large quantum devices, witnessing quantum properties, supporting demonstrations of quantum computational speedups and enhancing trust in quantum computations.
- Abstract（参考訳）: 現代の量子デバイスはエラーの影響を受けやすいため、正しい動作の検証が重要な問題となっている。
これらの装置がスケールアップされるにつれて, 超音波トモグラフィー法は急速に難易度を増す。
本稿では,大規模量子システムの効率的な検証のための一般的な枠組みを紹介する。
我々のフレームワークは、堅牢な忠実度証人と効率的な古典的後処理を組み合わせることで、測定バックプロパゲーションを実装します。
ボソニック量子システムの検証に焦点をあて、最も一般的な2種類のガウス測度(ホモダインとヘテロダイン検出)を用いて、ターゲット状態の大規模クラスに対する効率的な検証プロトコルを開発することで、その有用性を実証する。
我々のプロトコルは半デバイス独立であり、テスト中の量子デバイスについて最小限の仮定で機能し、既存のアプローチよりも実用的な改善を提供するように設計されている。
全体として、複雑な量子状態の正しい準備を検証するための効率的な手法を導入し、大きな量子デバイスを校正し、量子特性を目撃し、量子計算の高速化の実証を支援し、量子計算の信頼性を高める結果をもたらす。
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