論文の概要: Quantum State Certification via Effective Parent Hamiltonians from Local Measurement Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04499v1
• Date: Wed, 04 Mar 2026 19:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-06 22:06:10.926383
• Title: Quantum State Certification via Effective Parent Hamiltonians from Local Measurement Data
• Title（参考訳）: 実効的親ハミルトニアンによる局所測定データによる量子状態認証
• Authors: Guy-Philippe Nadon, Guanyi Heng, Pacôme Gasnier, Antoine Lemelin, Camille Coti, Zeljko Zilic, Mikko Möttönen, Ville Kotovirta, Toni Annala, Ernesto Campos, Jacob Biamonte,
• Abstract要約: 局所的な測定データから,工学的親Hamilton 項の期待値を推定し,その忠実度を低くするトモグラフィフリーな状態認証手法を提案する。 我々は,このフレームワークをIBM量子ハードウェア上で実験的に検証し,最大6キュービットまでの$W_n$状態に対して真のマルチパーティの絡み合わせを証明した。 この厳密な認証フレームワーク内では、これらの結果は、プログラマブル量子プロセッサ上でそのような状態の証人認証された最大の実証のうちの1つである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0271603815284351
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The preparation and certification of quantum states is a fundamental challenge across quantum information technology. We introduce a tomography-free state certification method that lower-bounds the fidelity by estimating expectation values of engineered parent-Hamiltonian terms from local measurement data. We apply this framework to construct a parent Hamiltonian that enables certification and variational optimization across the Dicke-state family, which includes the single-excitation $W_n$ state. We experimentally validate the framework on IBM quantum hardware, certifying genuine multipartite entanglement for $W_n$ states up to six qubits and establishing positive lower bounds on the state fidelity up to thirteen qubits. For Dicke states with two- and three-excitations, we certify genuine multipartite entanglement up to seven qubits. Within this stringent certification framework, these results constitute among the largest witness-certified demonstrations of such states on a programmable quantum processor.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の準備と認証は、量子情報技術における根本的な課題である。 局所的な測定データから,工学的親Hamilton 項の期待値を推定し,その忠実度を低くするトモグラフィフリーな状態認証手法を提案する。 この枠組みを適用して、Dicke-state ファミリー間の認証と変分最適化を可能にする親ハミルトニアンを構築する。 我々は、IBM量子ハードウェア上のフレームワークを実験的に検証し、$W_n$状態の真のマルチパートエンタングルメントを6キュービットまで証明し、13キュービットまでの状態忠実度に対する正の下位境界を確立する。 ディック状態が 2 と 3 の励起を持つ場合、真の多重粒子の絡み合いを 7 個の量子ビットまで証明する。 この厳密な認証フレームワーク内では、これらの結果は、プログラマブル量子プロセッサ上でそのような状態の証人認証された最大の実証のうちの1つである。

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