論文の概要: Characterizing errors in parameter estimation by local measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15021v1
- Date: Wed, 21 May 2025 02:02:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-22 15:42:58.81393
- Title: Characterizing errors in parameter estimation by local measurements
- Title(参考訳): 局所測定によるパラメータ推定における誤差のキャラクタリゼーション
- Authors: Riddhi Ghosh, Alexei Gilchrist, Daniel Burgarth,
- Abstract要約: 本研究では, 1次元鎖に対して設計したスキームを, 最寄りの近傍以外の相互作用を持つトポロジーに適用可能であるか検討する。
平均すると, 隣り合う隣り合う場所と隣り合う場所の間には, 平均的な結合が存在し, 高い誤差が生じることを示す。
また、次のアネレスト近傍相互作用の存在下で、$varepsilon$の関数として推定できる鎖の長さについても検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The indirect estimation of couplings in quantum dynamics relies on the measurement of the spectrum and the overlap of eigenvectors with some reference states. This data can be obtained by local measurements on some sites and eliminates the need for full Hamiltonian tomography. For a 1D chain, access to only one edge site is sufficient to compute all the couplings between the adjacent sites, and consequently to reconstruct the full Hamiltonian. However, its robustness in the presence of perturbations remains a critical question, particularly when sites interact with other lattice sites beyond nearest neighbors. Our work studies the applicability of schemes designed for 1D chains to topologies with interactions beyond nearest-neighbour. We treat interactions between the next-nearest sites as perturbation of strength $\varepsilon$ and show that the error in estimation of couplings scales linearly with $\varepsilon$ in the presence of such interactions. Further, we show that on average, the existence of couplings between sites beyond the next-nearest neighbour results in higher error. We also study the length of the chain that can be estimated (up to a fixed precision) as a function of $\varepsilon$, in the presence of next-nearest neighbour interactions. Typically, for weak interactions, chains of 40 sites can be estimated within reasonable error. Thus, we study the robustness of estimation scheme designed for a 1D chain when exposed to such multi-site perturbations, offering valuable insights into its applicability and limitations.
- Abstract(参考訳): 量子力学におけるカップリングの間接推定は、スペクトルの測定といくつかの参照状態の固有ベクトルの重なりに依存している。
このデータは、いくつかの場所で局所的な測定によって得られ、完全なハミルトン断層撮影の必要性を排除している。
1D鎖に対して、1つのエッジサイトのみにアクセスすると、隣り合うサイト間のすべての結合を計算し、その結果、フルハミルトニアンを再構築するのに十分である。
しかし、摂動の存在下でのロバスト性は、特に近隣の他の格子サイトと相互作用する場合において重要な問題である。
我々の研究は、1D鎖用に設計されたスキームを、最寄りの近傍を超える相互作用を持つトポロジーに適用可能であることを研究する。
我々は、次のアネレストサイト間の相互作用を強度$\varepsilon$の摂動として扱い、結合の推定における誤差がそのような相互作用の存在下で$\varepsilon$と線形にスケールすることを示す。
さらに, 平均して, 隣り合う隣り合う地点間のカップリングの存在は, 高い誤差をもたらすことを示した。
また、次のアネレスト近傍相互作用が存在する場合、$\varepsilon$の関数として推定できる鎖の長さ(固定精度まで)についても検討する。
通常、弱い相互作用の場合、40の部位の連鎖は合理的な誤差で推定できる。
そこで本研究では,このような多地点摂動に晒された場合の1次元鎖に設計した推定手法のロバスト性について検討し,その適用性や限界について貴重な知見を提供する。
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