論文の概要: Three-qubit W state tomography via full and marginal state reconstructions on ibm_osaka
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02849v1
- Date: Thu, 03 Jul 2025 17:55:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-04 15:37:16.792456
- Title: Three-qubit W state tomography via full and marginal state reconstructions on ibm_osaka
- Title（参考訳）: ibm_osakaの完全および辺縁状態再構成による3量子W状態トモグラフィ
- Authors: H. Talath, B. P. Govindaraja, B. G. Divyamani, Akshata Shenoy H., A. R. Usha Devi, Sudha,
- Abstract要約: 本稿では,17個の測定値を必要とする3量子量子状態トモグラフィー手法を提案する。
これにより、従来の63パウリ測定と比較して実験的なオーバーヘッドが大幅に減少する。
2ビットのサブシステムから再構成されたW状態の忠実度は、完全な3ビットトモグラフィから得られたものよりも一貫して大きいことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a three-qubit quantum state tomography scheme requiring a set of 17 measurements, significantly reducing the experimental overhead compared to the conventional 63 Pauli measurements. Using IBM's 127-qubit open-access quantum processor ibm osaka, we prepare the three-qubit W state and employ our tomography scheme to reconstruct it. Additionally, we implement a two-qubit tomography protocol, involving a set of 7 measurements, on ibm osaka to reconstruct two of the two-qubit marginals of the W state. This serves as a proof-of-principle demonstration of the well-known theoretical result that any two of the two-qubit reduced density matrices can uniquely determine most of the whole three-qubit pure states. We show that the fidelity of the W-state reconstructed from its two-qubit subsystems is consistently larger than that obtained from the full three-qubit tomography, highlighting the practical advantage of the subsystem-based tomography approach.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 従来の63パウリ測定と比較して, 実験オーバーヘッドを著しく低減する3量子量子状態トモグラフィー法を提案する。
IBMの127kbitのオープンアクセス量子プロセッサibm Osakaを用いて、3kbitのW状態を作成し、トモグラフィー方式で再構成する。
さらに,W状態の2ビット境界のうちの2つを再構築するために,ibm大坂で7つの測定値のセットを含む2量子トモグラフィープロトコルを実装した。
これは、2量子還元密度行列のうちの2つが3ビット純状態のほとんどを一意に決定できるというよく知られた理論結果の証明である。
2ビットのサブシステムから再構成されたW状態の忠実度は、3ビットのトモグラフィーで得られたものよりも一貫して大きく、サブシステムベースのトモグラフィーアプローチの実用的利点が強調されている。
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