振荡器任意可观测量的直接估计
量子物理
2026-04-10 v2
摘要
量子调谐振子是量子信息处理的基本构件，尤其是在玻色子电路量子电动力学(cQED)平台中。传统方法依赖于预定义的分析门序列来访问受限的可观测量集合，或涉及资源密集的 tomography 过程。本文引入了用于估计任意振荡器可观测量的优化程序(OREO)，它通过数值优化将振荡器任意可观测量的期望值映射到 ancillary qubit 的期望值上。我们在玻色子 cQED 系统中演示了 OREO，用作高效测量相空间振荡量以及其高阶矩、直接获取可靠非高斯性等级，并有效实现与振荡器初始条件无关的状态准备。这些结果将 OREO 定位为从玻色子量子态中提取信息的有价值工具，为连续型量子信息处理中的测量、控制和状态准备开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2503.10436,
title = {Direct estimation of arbitrary observables of an oscillator},
author = {Tanjung Krisnanda and Fernando Valadares and Kyle Timothy Ng Chu and Pengtao Song and Adrian Copetudo and Clara Yun Fontaine and Lukas Lachman and Radim Filip and Yvonne Y. Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10436},
year = {2026}
}
备注
Main text: 5 pages with 4 figures. Supplemental material: 10 pages with 8 figures