针对具有 XX+YY 耦合与 Z 读出的系统的改进量子态层析
量子物理
2020-11-18 v2
摘要
通过态层析进行量子器件表征在验证量子硬件和处理量子信息方面均发挥重要作用，但其需要指数数量的测量。对于具有 XX+YY 型耦合和 Z 读出的系统，如超导量子计算（SQC）系统，使用单量子比特读出操作的传统量子态层析（QST）在重构 量子比特态时至少需要 个测量设置。本工作中，我提出一种改进 QST，通过加入双量子比特演化作为读出操作，并利用整数规划优化获得了最优层析方案。我分别将该新方案应用于具有最近邻、二维和全连接量子比特拓扑的 SQC 系统。结果表明，与传统 QST 相比，该方法可将测量数量减少 60% 以上。此外，通过数值模拟与传统方案在实验可行性和抗误码鲁棒性方面进行了比较。研究发现，新方案具有良好的可实施性，且能达到与传统方案相当甚至更优的精度。期望相关领域的实验人员能直接利用这些现成结果来重构其研究涉及的量子态。
引用
@article{arxiv.2006.15872,
title = {Improved Quantum State Tomography for the Systems with XX+YY Couplings and Z Readouts},
author = {Tao Xin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15872},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 7 figures. To be published in PRA