論文の概要: Continuous-variable state moments from randomized homodyne and heterodyne measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.11811v1
• Date: Wed, 12 Aug 2026 08:53:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-13 19:07:54.526476
• Title: Continuous-variable state moments from randomized homodyne and heterodyne measurements
• Title（参考訳）: ランダム化ホモダインおよびヘテロダイン測定による連続可変状態モーメント
• Abstract要約: 連続可変(CV)量子状態は、そのモーメントによって自然に特徴づけられる。 多くのCVハミルトニアンや量子アルゴリズムはこれらのモーメントによって直接的に定式化されている。 本稿では,無作為なホモダインおよびヘテロダイン測定に基づいて,CV状態のモーメント生成関数(MGF)のシャドウトモグラフィーのためのプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.047056701241378535
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuous-variable (CV) quantum states are naturally characterized by their moments, defined as expectation values of products of single- or multimode ladder operators. Many CV Hamiltonians and quantum algorithms are formulated directly in terms of these moments, and therefore an efficient procedure to estimate moments with limited state measurements is necessary. In this paper, we present a protocol for shadow tomography of moment-generating functions (MGFs) of CV states based on randomized homodyne and heterodyne measurements. The resulting shadows enable an efficient and concurrent estimation of many multimode moments. Our complexity analysis shows that the number of measurements required to estimate a certain moment to a given precision grows exponentially in the order of the moments. Finally, we assess the precision of these moment estimators by applying them to two tasks: detecting entanglement in both Gaussian and non-Gaussian states via the Shchukin-Vogel protocol, and characterizing optical loss in a photonic chip. We demonstrate that both tasks can be accomplished with only a few thousand randomized measurements. The small number of required measurements, combined with efficient sample processing, makes our protocol applicable to a wide range of CV simulation tasks.
• Abstract（参考訳）: 連続可変(CV)量子状態は、自然にそのモーメントによって特徴づけられ、単モードまたは多モードのラグ作用素の積の期待値として定義される。 多くのCVハミルトニアンや量子アルゴリズムはこれらのモーメントの観点で直接的に定式化されているため、状態測定に制限のあるモーメントを推定する効率的な手順が必要である。 本稿では,無作為なホモダインおよびヘテロダイン測定に基づいて,CV状態のモーメント生成関数(MGF)のシャドートモグラフィーのためのプロトコルを提案する。 結果として生じる影は、多くのマルチモードモーメントの効率的かつ同時推定を可能にする。 我々の複雑性分析は、あるモーメントを所定の精度で推定するために必要な測定回数が、モーメントの順に指数関数的に増加することを示している。 最後に、これらのモーメント推定器の精度を、シューキン・ヴォーゲルプロトコルを介してガウス状態と非ガウス状態の絡みを検知し、フォトニックチップの光損失を特徴付ける2つのタスクに適用することで評価する。 いずれのタスクも、数万のランダム化測定で達成できることを実証する。 要求される少数の測定と効率的なサンプル処理を組み合わせることで、我々のプロトコルは広範囲のCVシミュレーションタスクに適用できる。

関連論文リスト

• Information Propagation in Rydberg Arrays via Analog OTOC Calculations [37.108493798440655]
  時間外相関器(OTOC)は、量子カオスとスクランブルを探索するための主要なツールである。 我々はQuEra ComputingによってAquila上のOTOCを計算するためのランダム化計測プロトコルを開発し,実装する。 この研究は、中性原子シミュレーターにおける完全なアナログランダム化OTOC測定の最初の実演を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-06T18:00:05Z)
• Adaptive quantum metrology with large dynamic range using short one-axis twists [0.0]
  最近提案された位相推定スキームは、このグローバルな環境でのハイゼンベルクスケーリングにアプローチする。 まず,非ガウス的特徴を持つ状態においても,プローブのスクイーズ増加のパターンが適用可能であることを示す。 これらの状態は位相推定スキームでの使用に適していることを示し、$17/9$と$53/27$を達成するためのプロトコルを強調した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-14T19:43:39Z)
• Predicting properties of quantum thermal states from a single trajectory [3.300950917481495]
  観測可能な物質の熱期待値の推定は、量子物理学の基本的な課題である。 単一ギブスサンプリング軌道を用いることで,サンプリングコストを大幅に削減できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-13T02:40:23Z)
• Estimating ground-state properties in quantum simulators with global control [35.3616472951301]
  量子多体系の基底状態の正確な決定は、量子シミュレーションの大きな課題の1つである。 ターゲットハミルトンの下でのグローバルな時間進化のみを用いて基底状態エネルギーを推定するためのプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-06T15:08:00Z)
• Classification of quantum states of light using random measurements through a multimode fiber [42.5342379899288]
  マルチモードファイバを介して未知の入力状態を送信する光学スキームを提案する。 短い多モードファイバは、空間領域におけるランダムなプロジェクションを効果的に実装する。 長分散多モードファイバは、空間及びスペクトル投影を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-20T15:48:06Z)
• Efficient Learning of Continuous-Variable Quantum States [1.7916300812557668]
  マルチモード量子状態の完全なキャラクタリゼーションは、モードの数とともに指数関数的に成長する多くの実験を必要とする。 ここでは、目的が完全な量子状態の再構成ではなく、その特性関数を与えられた点集合で見積もることである別のアプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-09T08:16:44Z)
• Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
  我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。 サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。 格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z)
• Precision Bounds on Continuous-Variable State Tomography using Classical Shadows [0.46603287532620735]
  古典シャドウフレームワークにおける連続可変量子状態トモグラフィの実験プロトコルを再放送する。 我々は,ホモダイン,ヘテロダイン,光子数分解(PNR)および光子パリティプロトコルの効率を解析した。 数値的および実験的ホモダイン・トモグラフィーは 我々の限界を大きく上回る
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-09T19:01:13Z)
• Spectral Representation Learning for Conditional Moment Models [33.34244475589745]
  本研究では,不適切度を制御した表現を自動学習する手法を提案する。 本手法は,条件付き期待演算子のスペクトル分解によって定義される線形表現を近似する。 この表現をデータから効率的に推定できることを示し、得られた推定値に対してL2整合性を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-29T07:48:29Z)
• Real-time adaptive estimation of decoherence timescales for a single qubit [2.6938732235832044]
  量子コヒーレンスが存続する時間を特徴付けることは、量子ビット、記憶、センサーの実装に不可欠である。 簡単な解析的更新規則に基づく適応型多パラメータ手法を提案し,鍵デコヒーレンスをリアルタイムで推定する。 因子 $sim 2$ のさらなるスピードアップは、分散に対して感度に関して最適化を行うことによって実現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-12T11:28:23Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Optimality and Complexity in Measured Quantum-State Stochastic Processes [0.0]
  最適な予測には、無限個の時間的特徴を用いる必要があることを示す。 この複雑さの根底にあるメカニズムを生成不均一性(generator nonunifilarity)と同定する。 これにより、測定選択が量子過程のランダム度に与える影響を定量的に調べることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-08T21:43:06Z)
• Dynamical learning of a photonics quantum-state engineering process [48.7576911714538]
  実験的な高次元量子状態の工学は、いくつかの量子情報プロトコルにとって重要な課題である。 我々は、フォトニック軌道Angular Momentum(OAM)ステートを設計するための自動適応最適化プロトコルを実装した。 このアプローチは、量子情報プロトコルや技術のためのノイズの多い実験タスクを自動最適化するための強力なツールである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-14T19:24:31Z)
• Neural network quantum state tomography in a two-qubit experiment [52.77024349608834]
  機械学習にインスパイアされた変分法は、量子シミュレータのスケーラブルな状態キャラクタリゼーションへの有望な経路を提供する。 本研究では,2ビットの絡み合った状態を生成する実験から得られた測定データに適用することにより,いくつかの手法をベンチマークし比較する。 実験的な不完全性やノイズの存在下では、変動多様体を物理状態に収束させることで、再構成された状態の質が大幅に向上することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T17:25:12Z)

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。