利用最大熵方法重构密度矩阵收敛到纯态
量子物理
2021-09-15 v1
摘要
在过去十年中，各类量子系统技术应用的研究取得了令人瞩目的进展。随着IBM等行业巨头制定了到2023年底实现超过1000量子位的可扩展量子器件路线图，用于在这些器件上测试量子处理的高效验证技术也在开发中。量子态的表征是通过称为量子态层析（QST）的过程由实验测量完成的，其复杂度随系统规模呈指数增长。然而，使用不完全测量进行的QST非常适合表征这些量子技术，特别是在当前噪声中等规模量子（NISQ）器件的条件下，并非所有均值测量都能以高保真度获得。为此，我们提出一种QST的替代方法，通过对已知均值测量的两两组合应用最大熵形式，对任意数量量子位的纯态量子系统密度矩阵进行完整重构。当我们已知完整的可观测量集合时，即重构密度矩阵收敛到纯态的情形，该方法提供了目标态的最佳估计。我们的目标是提供纯态量子系统的实用推断，可应用于真实量子计算机上的量子误差缓解领域，我们拟对此进一步研究。
引用
@article{arxiv.2107.01191,
title = {Convergence of reconstructed density matrix to a pure state using maximal entropy approach},
author = {Rishabh Gupta and Sabre Kais and Raphael D. Levine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01191},
year = {2021}
}
备注
27 pages, 7 figures