星型拓扑寄存器量子态层析的最优与鲁棒实验设计

虽然量子态层析在量子系统的验证与基准测试中起着至关重要的作用，但当量子寄存器的可控性与测量受限时，这是一项棘手的任务。本文中，我们研究星型拓扑寄存器的量子态层析，其中外围自旋的单独寻址不可行。基于星型对称性，我们分解希尔伯特空间以降低层析的复杂度，并设计了一种测量次数最少的紧凑策略。通过优化用于信息传输的参数化量子电路，也提升了对测量误差的鲁棒性。此外，我们将该方法应用于一个10自旋星型拓扑寄存器，并展示了其表征大规模系统的能力。我们的结果有助于未来对量子控制与测量能力受限的量子系统的研究。