論文の概要: Near-optimal quantum metrology with few-qubit measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.01617v1
• Date: Mon, 03 Aug 2026 02:46:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-04 15:07:25.303648
• Title: Near-optimal quantum metrology with few-qubit measurements
• Title（参考訳）: 数量子ビット計測による準最適量子距離論
• Authors: Liang Mao, Senrui Chen, Hsin-Yuan Huang, John Preskill, Sisi Zhou,
• Abstract要約: 数量子ビット計測のみを使用するプロトコル群を導入し、必要なリソースを大幅に削減する。 任意の純粋な状態に対して、我々のプロトコルの1つが量子クラメロ・ラオにアプローチし、量子ビットの個数と線形にスケールするサンプルの複雑さのオーバーヘッドに達する。 この結果は、量子状態認証プロトコルの最近の進歩に基づき、数量子ビット計測を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1171784356348486
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum metrology, which addresses parameter estimation in quantum systems, has broad applications across science and technology. Conventional metrology protocols for multi-qubit states in the multi-parameter regime typically require highly complex quantum measurements, leading to substantial quantum-resource costs. In this work, we introduce a family of metrology protocols that use only few-qubit measurements, thereby significantly reducing the required resources. For arbitrary pure states, one of our protocols approaches the quantum Cramér-Rao bound up to an overhead in sample complexity that scales linearly with the number of qubits, irrespective of the number of parameters to be estimated. For typical Haar-random states, this overhead can be reduced to a constant. Our results build on recent advances in quantum state certification protocols with few-qubit measurements: we establish a universal connection between certification and metrology in which the precision of the certification protocol determines the metrological overhead. We also illustrate our approach through an example of Hamiltonian estimation from ground states.
• Abstract（参考訳）: 量子力学は、量子系のパラメータ推定に対処し、科学や技術に広く応用されている。 従来のマルチパラメータ状態のマルチキュービット状態に対するメロジプロトコルは、通常非常に複雑な量子測定を必要とし、実質的な量子資源コストをもたらす。 そこで本研究では,数キュービットの計測しか行わず,必要なリソースを大幅に削減するメソロジープロトコルのファミリを紹介した。 任意の純粋状態に対して、我々のプロトコルの1つが、推定されるパラメータの数に関係なく、量子クラメロ・ラオ(英語版)(Quantum Cramér-Rao)のサンプリング複雑性のオーバーヘッドにアプローチする。 典型的なハールランダム状態の場合、このオーバーヘッドは定数に減らすことができる。 本研究は, 量子状態認証プロトコルの最近の進歩に基いて, 認証プロトコルの精度が平均的オーバーヘッドを決定できるような, 認証と気象学の共通接続を確立するものである。 また、基底状態からのハミルトン推定の例を通して、我々のアプローチを説明する。

関連論文リスト

• Information-Scrambling-Enhanced Quantum Sensing Beyond the Standard Quantum Limit [24.972499920814034]
  超伝導量子プロセッサ上に実装されたスケーラブルでスクランブル型量子センシングプロトコルを実験的に実証した。 量子情報のスクランブルを利用して、このプロトコルは局所的な相互作用を非局在化された気象学的に有用な相関に変換し、ロバストな信号増幅を可能にする。 この研究は、有望な実験プラットフォームによる実用的な量子センシングの利点への、容易にスケーラブルな道を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-24T13:05:34Z)
• Communicating Properties of Quantum States over Classical Noisy Channels [29.003268364998927]
  不平等なエラー保護(STT-UEP)を用いたシャドウトモグラフィーを用いた伝送方式を提案する。 量子状態の性質の効率的な伝達を可能にし、任意の可観測物のデコーダ側の推定を可能にする。 古典チャネルのビット誤り確率の関数として推定精度を理論的に保証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-04T15:42:27Z)
• Randomized measurements for multi-parameter quantum metrology [0.0]
  純状態における任意の数のパラメータを推定する際に,ランダム化測定がほぼ最適に動作することを示す。 ほぼ最適性は、3種類の混合状態に対するパラメータの最大数を推定する際にも示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-05T19:00:04Z)
• Direct Fidelity Estimation for Generic Quantum States [3.9000096678531606]
  汎用量子状態に対する新しい忠実度推定プロトコルを提案する。 提案プロトコルは,必要な測定回数と関係者間の通信コストを大幅に削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-10T16:01:25Z)
• Optimal quantum state tomography with local informationally complete measurements [25.33379738135298]
  一般MPS/MPDO状態が有界誤差で復元できるかどうかを,キュービット数で数個の状態コピーだけを用いて検討する。 我々は、典型的な短距離絡み合う状態、ランダムMPS/MPDO状態、一次元ハミルトニアンの熱状態を含む、様々な一般的な多体量子状態に対する正の答えを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-13T17:58:02Z)
• Certifying almost all quantum states with few single-qubit measurements [0.9558392439655012]
  ほぼすべてのn-qubitターゲット状態が、O(n2)シングルキュービット測定のみから証明可能であることを示す。 このような検証された表現は、高度に非局所的な特性を効率的に予測するのに有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-10T18:21:11Z)
• Applicability of Measurement-based Quantum Computation towards Physically-driven Variational Quantum Eigensolver [17.975555487972166]
  変分量子アルゴリズムは、短期量子の利点を得る最も有望な方法の1つである。 測定に基づく量子計算方式で量子アルゴリズムを開発するための障害は、リソースコストである。 量子多体系シミュレーションタスクのための効率的な測定ベース量子アルゴリズム(MBHVA)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-19T08:07:53Z)
• Quantum metrology in the finite-sample regime [0.6299766708197883]
  量子気象学において、未知のパラメータを推定する最終的な精度は、しばしばクラムエル・ラオ境界で記述される。 本稿では,所定の精度で推定値を得る確率でプロトコルの品質を定量化することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-12T18:00:04Z)

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。