論文の概要: Advancing quantum process tomography through universal compilation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.14958v1
- Date: Mon, 21 Apr 2025 08:34:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-29 18:51:55.432724
- Title: Advancing quantum process tomography through universal compilation
- Title（参考訳）: 普遍的コンパイルによる量子プロセストモグラフィーの進化
- Authors: Huynh Le Dan Linh, Vu Tuan Hai, Le Bin Ho,
- Abstract要約: 量子プロセストモグラフィ(QPT)は、量子ゲートと回路の動作を特徴付けるために重要である。
本稿では、量子過程を最適化されたクラウス作用素とチェ行列に体系的に分解する普遍的コンパイルに基づくQPTアプローチを提案する。
我々は、ランダムなユニタリゲートの数値シミュレーションを通じて、我々のアプローチをベンチマークし、高精度な量子プロセスのキャラクタリゼーションを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum process tomography (QPT) is crucial for characterizing operations in quantum gates and circuits, however, existing methods face scalability and noise sensitivity challenges. Here, we propose a QPT approach based on universal compilation, which systematically decomposes quantum processes into optimized Kraus operators and Choi matrices. This method utilizes efficient algorithms to improve accuracy while reducing resource requirements. We benchmark our approach through numerical simulations of random unitary gates, demonstrating highly accurate quantum process characterization. Additionally, we apply it to dephasing processes with time-homogeneous and time-inhomogeneous noise, achieving improved fidelity and robustness. Our work further enables broader applications in quantum error correction and device validation.
- Abstract（参考訳）: 量子プロセストモグラフィ(QPT)は、量子ゲートや回路の動作を特徴付けるために重要であるが、既存の手法ではスケーラビリティとノイズ感度の課題に直面している。
本稿では、量子過程を最適化されたクラウス作用素とチェ行列に体系的に分解する普遍的コンパイルに基づくQPTアプローチを提案する。
本手法は,資源要求を低減しつつ,効率の良いアルゴリズムを用いて精度を向上する。
我々は、ランダムなユニタリゲートの数値シミュレーションを通じて、我々のアプローチをベンチマークし、高精度な量子プロセスのキャラクタリゼーションを実証した。
さらに,時間的均一性および時間的不均質性雑音による劣化処理に適用し,忠実性と堅牢性の向上を実現した。
我々の研究により、量子エラー補正とデバイス検証の幅広い応用が可能になる。
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