論文の概要: Efficient Sampling for Pauli Measurement-Based Shadow Tomography in Direct Fidelity Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03512v4
• Date: Sun, 30 Mar 2025 09:46:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-01 15:20:31.509308
• Title: Efficient Sampling for Pauli Measurement-Based Shadow Tomography in Direct Fidelity Estimation
• Title（参考訳）: 直接忠実度推定におけるパウリ計測に基づくシャドウトモグラフィーの効率的なサンプリング
• Authors: Hyunho Cha, Jungwoo Lee,
• Abstract要約: ランダムなクリフォード測定の定数により、古典的なシャドウプロトコルは高精度で直接忠実度推定(DFE)を行うことができる。 同様の戦略は古典的な影から導き出すことができる。 具体的には,GHZ,W,Dicke状態を用いてDFEを行うために,局所的なパウリ測定のみを用いた効率的な手法について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.513787113118679
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: A constant number of random Clifford measurements allows the classical shadow protocol to perform direct fidelity estimation (DFE) with high precision. However, estimating properties of an unknown quantum state is expected to be more feasible with random Pauli measurements than with random Clifford measurements in the near future. Inspired by the importance sampling technique applied to sampling Pauli measurements for DFE, we show that similar strategies can be derived from classical shadows. Specifically, we describe efficient methods using only local Pauli measurements to perform DFE with GHZ, W, and Dicke states, establishing tighter bounds (by factor of $14.22$ and $16$ for GHZ and W, respectively) on the number of measurements required for desired precision. These protocols are derived by adjusting the distribution of observables. Notably, they require no preprocessing steps other than the sampling algorithms.
• Abstract（参考訳）: ランダムなクリフォード測定の定数により、古典的なシャドウプロトコルは高精度で直接忠実度推定(DFE)を行うことができる。 しかし、未知の量子状態の性質を推定することは、近い将来、ランダムなクリフォード測度よりも、ランダムなパウリ測度でより実現可能であると期待されている。 DFEにおけるパウリ測定のサンプリングに応用された重要サンプリング技術に着想を得て、同様の戦略が古典的な影から導出されることを示す。 具体的には,GHZ,W,Dicke状態を用いてDFEを行うために,局所的なパウリ測定のみを用いて効率的な手法を記述し,所望の精度に必要な測定値について,より厳密な境界(それぞれ14.22ドル,GHZおよびWは16ドル)を確立する。 これらのプロトコルは可観測物の分布を調整することによって導出される。 特に、サンプリングアルゴリズム以外の前処理ステップは不要である。

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