基于不完全测量的联合量子态与测量层析

量子态和测量的估计对于量子信息协议的实施至关重要。每种情况的标准方法是量子层析。然而，量子层析受到由于对系统的不完善认知所导致的系统误差的影响。我们提出了一种同时表征量子态和测量的程序，通过使用单次高保真度态制备和有限的高保真度酉操作来减轻系统误差。这样的态和操作是许多 SOTA 系统的典型特征。针对这种情况，我们设计了一组实验和一个优化算法，该算法在最大化关于态和测量的似然度之间交替进行，以产生各自的估计。在某些情况下，该程序无法实现对态的唯一估计。对于这些情况，我们展示了如何识别一组与测量相容的密度矩阵，并使用半定规划来界定态的期望值。我们在来自两个被困离子的模拟实验数据上演示了该程序。