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基于张量网络和信息完备测量的多观测量低方差估计

量子物理 2025-07-25 v3

摘要

准确估计量子系统性质是量子计算和量子信息领域的核心挑战。我们提出了一种方法,通过对信息完备测量(informationally-complete measurements)后的处理,使用张量网络获取多个观测量的无偏估计量,以获得低统计误差。与基于经典阴影和测量框架的其他可观测量估计协议相比,我们的方法具有以下优势:(i) 可优化以提供更低的统计误差,从而减少实现特定估计精度所需的测量预算;(ii) 由于张量网络结构,能够扩展到大量量子比特;(iii) 可应用于任何具有高效张量网络表示的测量算子。我们通过各种数值示例进行基准测试,包括自旋系统和化学系统,显示我们的方法能够提供比经典阴影更低的统计误差。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02923,
  title  = {Low variance estimations of many observables with tensor networks and informationally-complete measurements},
  author = {Stefano Mangini and Daniel Cavalcanti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02923},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 5 figures. Minor revisions, accepted version for publication in Quantum