論文の概要: Improved Classical Shadow Tomography Using Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14953v1
• Date: Tue, 20 May 2025 22:28:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-22 15:42:58.780231
• Title: Improved Classical Shadow Tomography Using Quantum Computation
• Title（参考訳）: 量子計算を用いた古典的シャドウトモグラフィの改良
• Authors: Zahra Honjani, Mohsen Heidari,
• Abstract要約: 古典的シャドウトモグラフィー(英語版)(CST)は、量子観測器の集合の結果を予測するために、量子測定によって未知の状態の古典的な記述を得る。 本稿では,空間の複雑さを指数関数的に低減し,CSTの実行時間を2次的に改善する新しいCST手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.576327614980395
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical shadow tomography (CST) involves obtaining enough classical descriptions of an unknown state via quantum measurements to predict the outcome of a set of quantum observables. CST has numerous applications, particularly in algorithms that utilize quantum data for tasks such as learning, detection, and optimization. This paper introduces a new CST procedure that exponentially reduces the space complexity and quadratically improves the running time of CST with single-copy measurements. The approach utilizes a quantum-to-classical-to-quantum process to prepare quantum states that represent shadow snapshots, which can then be directly measured by the observables of interest. With that, calculating large matrix traces is avoided, resulting in improvements in running time and space complexity. The paper presents analyses of the proposed methods for CST, with Pauli measurements and Clifford circuits.
• Abstract（参考訳）: 古典的シャドウトモグラフィー(英語版)(CST)は、量子観測器の集合の結果を予測するために、量子測定によって未知の状態の古典的な記述を得る。 CSTは、特に学習、検出、最適化などのタスクに量子データを利用するアルゴリズムにおいて、多くの応用がある。 本稿では,空間の複雑さを指数関数的に低減し,CSTの実行時間を2次的に改善する新しいCST手法を提案する。 このアプローチでは、量子-古典-量子過程を使用して、シャドウスナップショットを表す量子状態を作成し、興味のある観測者が直接測定することができる。 これにより、大きな行列トレースの計算が避けられ、実行時間と空間の複雑さが改善される。 本稿では,パウリ測定とクリフォード回路を用いて,提案手法の解析を行う。

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