論文の概要: Qurrium: A Python package for randomized measurement-based estimation of quantum state properties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17979v1
- Date: Wed, 16 Sep 2026 01:08:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.586205
- Title: Qurrium: A Python package for randomized measurement-based estimation of quantum state properties
- Title（参考訳）: Qurrium: ランダム化計測に基づく量子状態特性推定のためのPythonパッケージ
- Abstract要約: ランダム化計測プロトコルを実装したQiskit上に構築されたPythonパッケージQurriumを提案する。
古典的なシャドウプロトコルに注目し、Qurriumで2つを実証する。
我々は,Academia Sinicaが開発した超伝導量子プロセッサから得られた結果を報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6096745637878628
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Estimating quantum state properties is essential across a wide range of applications, from studying quantum many-body physics to benchmarking quantum hardware. We present Qurrium, a Python package built on Qiskit that implements randomized measurement protocols for estimating purity, second-order Rényi entropy, expectation values of Pauli observables, and state overlap. In this paper, we focus on the classical shadow protocol and demonstrate two workflows in Qurrium. One is the end-to-end workflow that integrates quantum circuit preparation, simulation, measurement, and analysis. The other is the standalone estimation workflow that accepts pre-collected measurement data from any hardware platform in Qurrium's data format. We demonstrate both workflows through examples of a cluster state and an Ising time-evolved state. Furthermore, we report results obtained from a superconducting quantum processor developed by Academia Sinica and analyzed using the standalone estimation workflow. Qurrium is built on Qiskit, the dominant framework in quantum computing software, making it directly accessible to the large community of researchers already working with Qiskit. The source code is openly available at https://github.com/qurrium/qurrium and the example code is provided at https://github.com/qurrium/classical-shadow-examples.
- Abstract（参考訳）: 量子状態特性の推定は、量子多体物理学の研究から量子ハードウェアのベンチマークに至るまで、幅広い応用において不可欠である。
このQurriumはQiskit上に構築されたPythonパッケージで、純度、二階レニーエントロピー、パウリ可観測物の期待値、状態重複を推定するためのランダム化計測プロトコルを実装している。
本稿では,古典的なシャドウプロトコルに注目し,Qurriumにおける2つのワークフローを実証する。
1つは、量子回路の準備、シミュレーション、測定、分析を統合するエンドツーエンドワークフローである。
もう1つは、Qurriumのデータフォーマット内の任意のハードウェアプラットフォームから事前に収集された測定データを受け入れるスタンドアロンの見積もりワークフローである。
クラスタ状態とIsing時間進化状態の例を通して、両方のワークフローをデモします。
さらに,Academia Sinicaによって開発された超伝導量子プロセッサを用いて,スタンドアロンの推定ワークフローを用いて解析した結果を報告する。
Qurriumは量子コンピューティングソフトウェアの主要なフレームワークであるQiskit上に構築されており、すでにQiskitで作業している研究者の大規模なコミュニティに直接アクセスすることができる。
ソースコードはhttps://github.com/qurrium/qurriumで公開されており、サンプルコードはhttps://github.com/qurrium/classical-shadow-examplesで提供されている。
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