論文の概要: Rigorous quantum state tomography for distributed quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.09775v1
• Date: Fri, 10 Apr 2026 18:02:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-14 20:13:15.666698
• Title: Rigorous quantum state tomography for distributed quantum computing
• Title（参考訳）: 分散量子コンピューティングのための剛性量子状態トモグラフィ
• Authors: Hans Mättig-Vásquez, Aldo Delgado, Luciano Pereira,
• Abstract要約: 本稿では,分散量子コンピュータに適した量子状態トモグラフィープロトコルを提案する。 このプロトコルは、リモートの絡み合いをプリミティブリソースとして想定することを避ける。 PLS推定器の厳密な非漸近的トレーサノルム誤差境界を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Distributed quantum computing offers a promising approach to scaling quantum devices by networking multiple quantum processors. We present a quantum state tomography protocol tailored for distributed quantum computers that avoids assuming remote entanglement as a primitive resource. The protocol extends projected least-squares (PLS) tomography based on projective 2-designs to systems composed of multiple quantum processors, using only local operations within each processor and classical communication between nodes. Assuming entanglement within each individual quantum processor is trusted, the protocol can be executed using mutually unbiased bases. We derive rigorous, non-asymptotic trace-norm error bounds for the PLS estimator, with explicit exponential dependence on the number of nodes. In addition, we establish certified error bounds for estimating entanglement negativity from the PLS estimator. Numerical simulations for systems of up to seven qubits distributed across several devices validate the theoretical error bounds.
• Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティングは、複数の量子プロセッサをネットワーキングすることで、量子デバイスのスケーリングに有望なアプローチを提供する。 本稿では,分散量子コンピュータに適した量子状態トモグラフィープロトコルを提案する。 このプロトコルは、複数の量子プロセッサからなるシステムに対して、各プロセッサ内のローカル操作とノード間の古典的な通信のみを使用して、射影2設計に基づく投影最小二乗トモグラフィー(PLS)を拡張する。 各量子プロセッサ内の絡み合いが信頼されていると仮定すると、プロトコルは相互に偏りのないベースを使用して実行される。 我々はPLS推定器に対して厳密で漸近的でないトレーサノルム誤差境界を導出し,ノード数に比例的に依存する。 さらに,PSS推定器から絡み合い係数を推定するための認証誤差境界を確立する。 複数のデバイスにまたがる最大7キュービットのシステムの数値シミュレーションにより、理論誤差境界が検証される。

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