論文の概要: Near-optimal pure state estimation with adaptive Fisher-symmetric measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.04555v1
• Date: Thu, 05 Dec 2024 19:00:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-09 15:55:55.638700
• Title: Near-optimal pure state estimation with adaptive Fisher-symmetric measurements
• Title（参考訳）: 適応型フィッシャー対称測定による準最適純状態推定
• Authors: C. Vargas, L. Pereira, A. Delgado,
• Abstract要約: 本稿では,$d$次元純量子状態の3段階適応法を提案する。 測定結果の総数は7d-3$と直線的にスケールし、未知の状態の複数のコピーの集合的な測定は不要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Quantum state estimation is important for various quantum information processes, including quantum communications, computation, and metrology, which require the characterization of quantum states for evaluation and optimization. We present a three-stage adaptive method for estimating $d$-dimensional pure quantum states using Fisher symmetric measurements (FSM) and a single-shot measurement basis. The result of this measurement is used to generate two FSMs that jointly estimate any pure state up to a null measure set. This estimate is used to adapt a third FMS, which provides the final estimate of the unknown state. Our approach achieves an average estimation infidelity very close to the Gill-Massar lower bound (GMB) without requiring prior information beyond the purity of the unknown state, extending the applicability of FSM to any unknown state. The total number of measurement outcomes of the method scale linearly as $7d-3$, avoiding the need for collective measurements on multiple copies of the unknown state. This work highlights the potential of adaptive estimation techniques in quantum state characterization while maintaining efficiency in the number of measurement outcomes.
• Abstract（参考訳）: 量子状態推定は、量子通信、計算、気象学を含む様々な量子情報プロセスにおいて重要であり、評価と最適化のために量子状態のキャラクタリゼーションを必要とする。 そこで本稿では,Fisher symmetric Measurement (FSM) と単発計測に基づく$d$Dの純量子状態の3段階適応法を提案する。 この測定結果を用いて、2つのFSMを生成し、任意の純粋な状態からヌル測度セットまでを共同で推定する。 この推定は第3のFMSに適応するために使用され、未知の状態の最終的な推定を提供する。 提案手法は,Gill-Massar下界(GMB)に非常に近い平均的不忠実度を,未知状態の純度を超える事前情報を必要とすることなく達成し,FSMの適用性を任意の未知状態に拡張する。 測定結果の総数は7d-3$と直線的にスケールし、未知の状態の複数のコピーの集合的な測定は不要である。 この研究は、測定結果の効率を保ちながら、量子状態のキャラクタリゼーションにおける適応推定手法の可能性を強調した。

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