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使用少比特测量的近最优量子计量

量子物理 2026-08-03 v1

摘要

量子计量处理量子系统中的参数估计问题,在科学与技术领域有广泛应用。多参数体制下多量子比特态的常规计量协议通常需要高度复杂的量子测量,导致巨大的量子资源开销。在本工作中,我们引入了一族仅使用少比特测量的计量协议,从而显著降低了所需资源。对于任意纯态,我们的一个协议在样本复杂度上以与量子比特数线性扩展的开销逼近量子 Cramér-Rao 界,且与待估计的参数数量无关。对于典型的 Haar 随机态,此开销可降至常数。我们的结果建立在少比特测量的量子态认证协议的最新进展之上:我们建立了认证与计量之间的普适联系,其中认证协议的精度决定了计量开销。我们还通过从基态进行哈密顿量估计的示例说明了我们的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2608.01617,
  title  = {Near-optimal quantum metrology with few-qubit measurements},
  author = {Liang Mao and Senrui Chen and Hsin-Yuan Huang and John Preskill and Sisi Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.01617},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 5 figures