基于低率测量的高量子比特量子态快速重建
信息论
2017-08-02 v6 math.IT
量子物理
摘要
由于量子态层析(QST)所需资源的指数级复杂性，人们对以更少精力和时间识别量子态的方法感兴趣。本文中，我们提供一种定制的高效方法，用于从受噪声影响的不完整可观测量集合重建多达 （或更多）量子比特的混合量子态。我们的方法适用于任何纯或近纯态 ，并可推广到量子信息处理中许多关注的状态，如多粒子纠缠 态、GHZ态和作为低维矩阵乘积算符的簇态。该方法将量子密度矩阵约束应用于量子压缩感知优化问题，并利用改进的量子交替方向乘子法 (Quantum-ADMM) 加速收敛。我们的算法分别花费 和 秒重建 量子比特的叠加态密度矩阵，且具有可接受保真度，使用的期望值测量少于 。据我们所知，这是人们使用普通台式机能够实现的最快实现。我们进一步使用在多达 量子比特的离子阱实验中获得的混合态实验数据讨论了该方法的应用。
引用
@article{arxiv.1701.03695,
title = {Fast Reconstruction of High-qubit Quantum States via Low Rate Measurements},
author = {K. Li and J. Zhang and S. Cong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03695},
year = {2017}
}