Gottesman-Kitaev-Preskill 量子比特的高效表征
量子物理
2026-05-26 v2
摘要
Gottesman-Kitaev-Preskill（GKP）量子比特的实际应用不仅需要准备逻辑基态，还需要能够准备和评估任意逻辑量子比特的叠加态。当前通常通过量子态测 tomography 实现，耗资源。我们引入一族正半积矩阵，每组矩阵对应逻辑 Bloch 球上一点，其唯一的零特征值基态为相应的理想 GKP 量子比特状态。我们证明，每组算子的期望值用作非高斯性的见证器，并对应于理想逻辑 GKP 子空间中状态的两倍逻辑失真度。此外，算子的截断有限维对应物实现了对任意逻辑 GKP 状态的物理近似，其基态即为所需状态。对该系列算子的评估仅需三次量程测量，使该框架在 GKP 状态准备电路的实验表征和数值优化中具有实际可行性。
引用
@article{arxiv.2604.17303,
title = {Efficient characterization of general Gottesman-Kitaev-Preskill qubits},
author = {Vojtěch Kuchař and Petr Marek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17303},
year = {2026}
}
备注
5+4 pages, 3+2 figures