論文の概要: Native linear-optical protocol for efficient multivariate trace estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.14204v1
- Date: Tue, 20 Jan 2026 18:07:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-21 22:47:23.441366
- Title: Native linear-optical protocol for efficient multivariate trace estimation
- Title（参考訳）: 効率的な多変量トレース推定のためのネイティブ線形光学プロトコル
- Authors: Leonardo Novo, Marco Robbio, Ernesto F. Galvão, Nicolas J. Cerf,
- Abstract要約: 本稿では,バーグマン不変量と呼ばれる量子状態の多変量トレースを効率的に推定する線形光学プロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、多光子多モード量子状態を含む回路モデルにおけるサイクルテストの光子ネイティブ版として理解することができる。
このプロトコルはサンプル効率が高く,一般化された抑圧法則,量子機械学習のための効率的な量子カーネル推定法,固有スペクトル推定法,多光子識別可能性の評価などの応用を論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Hong-Ou-Mandel test estimates the overlap between spectral functions characterizing the internal degrees of freedom of two single photons. It can be viewed as a photon-native protocol that implements the well-known quantum SWAP test. Here, we propose a native linear-optical protocol that efficiently estimates multivariate traces of quantum states called Bargmann invariants, which are ubiquitous in quantum mechanics. Our protocol may be understood as a photon-native version of the cycle test in the circuit model, which encompasses many-photon multimode quantum states. We show the protocol is sample-efficient and discuss applications, such as generalized suppression laws, efficient quantum kernel estimation for quantum machine learning, eigenspectrum estimation, and the characterization of multiphoton indistinguishability.
- Abstract（参考訳）: 香港・ウー・マンデル検定は、2つの単一光子の内部自由度を特徴付けるスペクトル関数の重なりを推定する。
これはよく知られた量子SWAPテストを実装するフォトンネイティブプロトコルと見なすことができる。
本稿では、量子力学においてユビキタスなバーグマン不変量と呼ばれる量子状態の多変量トレースを効率的に推定する、ネイティブ線形光学プロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、多光子多モード量子状態を含む回路モデルにおけるサイクルテストの光子ネイティブ版として理解することができる。
このプロトコルはサンプル効率が高く,一般化された抑圧法則,量子機械学習のための効率的な量子カーネル推定法,固有スペクトル推定法,多光子識別可能性の評価などの応用を論じる。
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