論文の概要: The Optimal Rate Function in Covariant Quantum State Tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16948v1
• Date: Mon, 15 Jun 2026 16:47:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.776913
• Title: The Optimal Rate Function in Covariant Quantum State Tomography
• Title（参考訳）: 共変量子状態トモグラフィにおける最適速度関数
• Authors: Arick Grootveld, Alexander Maloney, Jason Pollack, Peixue Wu,
• Abstract要約: 量子トモグラフィープロトコルのエンフレート関数による特徴付け この関数は、プロトコルが真状態$$の特定の推定値$$に確率を割り当てる指数率を管理する。 任意の$と$に対して、レート関数が量子相対エントロピー$D(|)$に収束するプロトコルの族を構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.87574349486165
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The problem of quantum tomography is to estimate an unknown quantum state $ρ$ from a measurement of $n$ copies of $ρ$. One can ask which tomography protocol, i.e.\ which choice of multi-copy measurement, gives the best possible estimate of $ρ$. To do so, we characterize tomography protocols by their \emph{rate function}, which governs the exponential rate at which a protocol assigns probability to a particular estimate $σ$ of the true state $ρ$. This rate function is a quantum mechanical generalization of the classical relative entropy between the true state and its estimate, and depends on the choice of protocol. It is bounded by the quantum relative entropy, and we show that this bound is sharp: for any $ρ$ and $σ$ we construct a family of protocols whose rate functions converge to the quantum relative entropy $D(σ\|ρ)$. We consider the family of covariant tomography protocols; these are the basis independent state estimation schemes that assume no prior information about $ρ$ and $σ$. Keyl described a specific tomography protocol based on Schur sampling, and conjectured that among all covariant tomography protocols it has the largest possible rate function for all $σ$ and $ρ$. We prove this conjecture. The resulting rate function is an annealed version of quantum relative entropy, due to the cost of learning the eigenbasis in covariant quantum state tomography.
• Abstract（参考訳）: 量子トモグラフィーの問題は、$ρ$の$n$コピーの測定から未知の量子状態$ρ$を推定することである。 どのトモグラフィープロトコル、すなわち、マルチコピー測定の選択を問うと、$ρ$の最良の推定値が得られる。 そのために、トモグラフィープロトコルをそれらの \emph{rate function} によって特徴づける。これは、プロトコルが確率を真状態の$ρ$の特定の推定値$σ$に割り当てる指数率を管理する。 この速度関数は、真の状態と推定の間の古典的相対エントロピーの量子力学的一般化であり、プロトコルの選択に依存する。 任意の$ρ$と$σ$に対して、レート関数が量子相対エントロピー$D(σ\|ρ)$に収束するプロトコルの族を構築する。 これらは、$ρ$と$σ$に関する事前情報を前提としない独立した状態推定スキームである。 キールはシュルサンプリングに基づく特定のトモグラフィープロトコルを記述し、すべての共変トモグラフィープロトコルの中で、すべての$σ$と$ρ$に対して最も高いレート関数を持つと推測した。 私たちはこの予想を証明する。 結果として生じる速度関数は、共変量子状態トモグラフィーで固有基底を学習するコストのため、量子相対エントロピーのアニールバージョンである。

関連論文リスト

• Adiabatic Quantum Phase Estimation [47.3103723337301]
  量子位相推定(QPE)は、ハミルトニアンの固有値をハイゼンベルク制限時間$T= (1/)$の精度で推定する中心的アルゴリズムプリミティブである。 QPEの標準ゲートベースの実装は、深く制御された時間進化回路を必要とし、アナログハードウェアに固有のものではない。 最適ハイゼンベルク制限スケーリング$T = Oleft( frac1 logleft(-1right)right)$を両精度で達成するQPEのための単純な断熱プロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-21T17:31:36Z)
• An Exponential Sample-Complexity Advantage for Coherent Quantum Inference [5.480908143128776]
  我々は、所望の出力が量子であり、コヒーレンスを保存する別の推論設定について研究する。 このようなプロトコルは、非コヒーレントな計測媒介プロトコルよりも指数関数的に低いサンプル複雑性を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-20T17:47:33Z)
• Efficient nonclassical state preparation via generalized parity measurement [1.99945301851239]
  本稿では,ボソニックモードとアシラリー2レベル原子とのJaynes-Cummings相互作用を利用した測定ベースのプロトコルを提案する。 我々は、望ましくない人口を効率的にフィルタリングし、ターゲットモードを所望のFock状態に向けて条件付きでプッシュすることができる。 我々のプロトコルは、測定値が3ドル未満で十分に高忠実なスピンアンサンブルのDicke状態に$|J1000,0rangle$を作成できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-20T14:50:27Z)
• Quantum Homogenization as a Quantum Steady State Protocol on NISQ Hardware [42.52549987351643]
  量子ホモジェナイゼーション(quantum homogenization)は、貯水池に基づく量子状態近似プロトコルである。 我々は、標準的な量子同化プロトコルを、動的に等価(mathttSWAP$)$alpha$の定式化に拡張する。 提案プロトコルは,コード部分空間の修正が可能な完全正のトレース保存(CPTP)マップを生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T05:50:54Z)
• The role of shared randomness in quantum state certification with unentangled measurements [36.19846254657676]
  非絡み合った量子測定を用いて量子状態認証を研究する。 $Theta(d2/varepsilon2)$コピーが必要である。 我々は固定化とランダム化の両方のための統一された下界フレームワークを開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-17T23:44:52Z)
• Global Variational Quantum Circuits for Arbitrary Symmetric State Preparation [0.0]
  我々は、大域的な一軸ねじれと大域的な回転からなる変分回路を用いて、任意の対称状態を効率的に作成する。 回路はローカルアドレス可能性やアンシラ量子ビットを必要としない。 このプロトコルは、典型的な実験ノイズレベルの存在下で、$gtrsim 95%のフィデリティを達成できると推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-08T14:28:34Z)
• Variational method for learning Quantum Channels via Stinespring Dilation on neutral atom systems [0.0]
  拡張システム上で等価なユニタリ演算を変動的に構成することにより、任意のターゲット量子チャネルを近似する手法を提案する。 また、トレーニングデータによってカバーされた期間を超えて、離散的な時間ステップで量子チャネルを外挿するための実験的に実現可能なアプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-19T13:06:44Z)
• Bi-frequency illumination: a quantum-enhanced protocol [0.0]
  プローブの周波数に対する対象物体の応答を測定するための量子拡張型アイドラーフリーセンシングプロトコルを提案する。 この研究は、レーダーと医療画像の両方、特にマイクロ波領域における応用への道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-28T17:21:56Z)
• Gaussian conversion protocols for cubic phase state generation [104.23865519192793]
  連続変数を持つ普遍量子コンピューティングは非ガウス的資源を必要とする。 立方相状態は非ガウス状態であり、実験的な実装はいまだ解明されていない。 非ガウス状態から立方相状態への変換を可能にする2つのプロトコルを導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-07T09:19:49Z)
• Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
  本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。 我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。