論文の概要: Optimal tomography of bosonic and fermionic Gaussian states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.11847v1
• Date: Mon, 13 Jul 2026 17:37:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-14 17:47:21.57527
• Title: Optimal tomography of bosonic and fermionic Gaussian states
• Title（参考訳）: ボゾンおよびフェルミオンガウス状態の最適トモグラフィー
• Abstract要約: ボソニック状態とフェルミオン状態の両方が、モード数で二次的にスケールする複数のコピーを用いて学習可能であることを示す。 これらの結果はガウスユニタリの表現理論を用いて導出し、ランダムな浄化チャネルをこの設定以降に一般化することによって導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.874317705613292
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The sample complexity is the minimum number of copies required to learn an accurate classical description of a quantum state. Bosonic and fermionic Gaussian quantum states are families of quantum states that play a key role in quantum science and technology, from quantum optics and many-body physics to quantum chemistry, quantum computing, and quantum information theory. Despite their importance, their sample complexity had not been fully determined. We settle this open problem and show that both bosonic and fermionic Gaussian states can be learned using a number of copies that scales quadratically in the number of modes, regardless of whether the state is pure or mixed, and independently of any energy bound on the state. We derive these results by using the representation theory of Gaussian unitaries and by putting forth a generalization of the random purification channel to this setting and beyond.
• Abstract（参考訳）: サンプルの複雑さは、量子状態の正確な古典的記述を学ぶのに必要な最小のコピー数である。 ボーソニックおよびフェルミオンガウス量子状態(英: Bosonic and fermionic Gaussian quantum state)は、量子光学や多体物理学から量子化学、量子コンピューティング、量子情報理論まで、量子科学と技術において重要な役割を果たす量子状態の族である。 その重要性にもかかわらず、それらのサンプルの複雑さは完全には決定されなかった。 このオープンな問題を解決し、状態が純粋であるか混合であるかに関わらず、状態に縛られる任意のエネルギーによらず、モードの数で2次スケールするいくつかのコピーを用いて、ボゾン状態とフェルミオンガウス状態の両方が学習可能であることを示す。 これらの結果はガウスユニタリの表現理論を用いて導出し、ランダムな浄化チャネルをこの設定以降に一般化することによって導出する。

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