基于局部纯化密度算符与局部测量的量子态层析

理解量子系统对于评估量子硬件与软件性能以及探索量子控制和量子传感具有重要意义。量子态的高效表示能够以最少测量实现量子态层析。在本研究中，我们提出一种替代的态层析方法，该方法通过局部纯化密度算符使用混合态的张量网络表示，并采用仅需局部测量的经典数据后处理算法。通过对一维纯态与混合态以及尺寸达 $8\times 8$ 的二维纯态的数值模拟，我们展示了所提方法的效率、准确性和鲁棒性。在 IBM 和 Quafu 量子平台上的实验补充了这些数值模拟。我们的研究为使用张量网络形式处理二维系统的量子态层析开辟了途径。