論文の概要: An Error-aware and Adaptive Method for the Estimation of Quantum Observables on Qudit-Based Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.00682v1
- Date: Fri, 01 May 2026 14:12:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-04 17:43:28.981356
- Title: An Error-aware and Adaptive Method for the Estimation of Quantum Observables on Qudit-Based Quantum Computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける量子可観測値推定のための誤り認識と適応手法
- Authors: Rick P. A. Simon, Michael Meth, Francesco Martini, Peter Tirler, Andrew Jena, Martin Ringbauer, Luca Dellantonio,
- Abstract要約: AQUIRE は (a) 量子コンピュータ上で観測可能な平均値と誤差を正確に推定できる最初のプロトコルである。
観測可能な平均値と関連する誤差を継続的に監視するように設計されている。
AQUIREは(b)デバイスと実験固有のエラー認識であり、ハードウェアの欠陥と実験的ノイズを考慮に入れている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.10260880679794955
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The accurate estimation of observables is a crucial task in quantum computing. Recent advances have highlighted the need for (a) specialized protocols for qudit-based devices, that include (b) error-aware strategies. Here, we present AQUIRE, the first protocol that can (a) accurately estimate both the mean and the error of an observable on qudit-based quantum computers. AQUIRE achieves this by constructing a Bayesian model to accommodate generalized Pauli operators. It is designed to continuously monitor the estimated average and the associated error of the observable, adjusting the subsequent measurements in real-time. Additionally, AQUIRE is (b) device- and experiment-specific error-aware, and accounts for hardware imperfections and experimental noise during the estimation process. We demonstrate AQUIRE's advantage via numerical simulations and showcase its ability to quantify the noise affecting the estimation by implementing it on a trapped-ion qudit quantum processor. By exploiting general commutation relations and overlap grouping measurements, our protocol is state-of-the-art when restricted to qubit-based quantum computers and extends this advantage to the qudit case.
- Abstract（参考訳）: 観測可能量の正確な推定は、量子コンピューティングにおいて重要な課題である。
最近の進歩は必要性を浮き彫りにした
a)quditベースのデバイス用の特別なプロトコル
b) エラー認識戦略。
ここでは、最初のプロトコルであるAQUIREを紹介する。
a)quditベースの量子コンピュータで観測可能な平均値と誤差を正確に推定する。
AQUIREは、一般化されたパウリ作用素に対応するベイズモデルを構築することでこれを達成している。
観測可能な平均値と関連する誤差を連続的に監視し、その後の測定をリアルタイムで調整するように設計されている。
また、AQUIREは
b) デバイスと実験固有のエラー認識を行い, 推定過程におけるハードウェアの欠陥や実験ノイズを考慮に入れた。
数値シミュレーションによりAQUIREの利点を実証し、捕捉イオンキューディット量子プロセッサに実装することにより、推定に影響を及ぼす雑音を定量化する能力を示す。
一般の通勤関係と重なり合わさったグループ計測を生かして、我々のプロトコルは、量子ビットベースの量子コンピュータに制限された最先端のプロトコルであり、この利点をquditの場合にまで拡張する。
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