Fugu-MT 論文翻訳(概要): Optimal Quantum Algorithm for Estimating Fidelity to a Pure State

論文の概要: Optimal Quantum Algorithm for Estimating Fidelity to a Pure State

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.23650v1
Date: Mon, 30 Jun 2025 09:24:03 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.993773
Title: Optimal Quantum Algorithm for Estimating Fidelity to a Pure State
Title（参考訳）: 純状態への忠実度推定のための最適量子アルゴリズム
Authors: Wang Fang, Qisheng Wang,
Abstract要約: 2つの量子状態の1つが純粋であるときの忠実度推定に最適な量子アルゴリズムを提案する。我々の知る限りでは、これは混合状態を含む忠実度推定に対する最初のクエリ-最適アプローチである。
参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2951511916931167
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: We present an optimal quantum algorithm for fidelity estimation between two quantum states when one of them is pure. In particular, the (square root) fidelity of a mixed state to a pure state can be estimated to within additive error $\varepsilon$ by using $\Theta(1/\varepsilon)$ queries to their state-preparation circuits, achieving a quadratic speedup over the folklore $O(1/\varepsilon^2)$. Our approach is technically simple, and can moreover estimate the quantity $\sqrt{\operatorname{tr}(\rho\sigma^2)}$ that is not common in the literature. To the best of our knowledge, this is the first query-optimal approach to fidelity estimation involving mixed states.
Abstract（参考訳）: 2つの量子状態の1つが純粋であるときの忠実度推定に最適な量子アルゴリズムを提案する。特に、混合状態から純粋な状態への(二乗根)忠実度は、$\Theta(1/\varepsilon)$クエリを使って加算誤差$\varepsilon$と推定することができ、フォークロア$O(1/\varepsilon^2)$に対して二次的なスピードアップを達成することができる。我々のアプローチは技術的に単純であり、文献では一般的ではない$$\sqrt{\operatorname{tr}(\rho\sigma^2)}$を推定することができる。我々の知る限りでは、これは混合状態を含む忠実度推定に対する最初のクエリ-最適アプローチである。

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