量子态压缩影子
量子物理
2023-12-21 v1
摘要
量子态读出是量子信息处理的基石，对量子通信、计算和计量学具有深远影响。在本研究中，我们引入了一种创新的读出架构，称为压缩影子（CompShadow），它通过在测量前将多量子比特态压缩为单量子比特影子，改变了传统的读出范式。与对初始量子态的直接测量相比，CompShadow 在振幅和可观测量期望估计中实现了相当的准确率，同时消耗了相似的测量资源。此外，它在具有最近邻耦合架构的近期量子硬件上易于实现。值得注意的是，CompShadow 带来了新特性，包括完全抑制相关读出噪声，从根本上降低了读出对量子硬件的需求。它还促进了通过单量子比特探针探索多体系统性质，并为设计具有指数级损耗抑制的量子通信协议打开了大门。我们的发现标志着量子态读出新时代的出现，为量子信息处理能力的革命性飞跃奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2312.13036,
title = {Quantum State Compression Shadow},
author = {Chen Ding and Xiao-Yue Xu and Shuo Zhang and Wan-Su Bao and He-Liang Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13036},
year = {2023}
}