采样 Pauli 算符群以增强直接保真度估计
量子物理
2025-07-09 v2
摘要
直接保真度估计是一种用于估计实验量子态与目标纯态之间保真度的协议。通过测量经重要性采样选出的 Pauli 算符的期望值，该方法比全量子态层析快指数倍。我们提出了一种增强的直接保真度估计协议，通过在采样过程之前对 Pauli 算符进行分组，从而使用更少的实验态副本。我们推导了测量成本和估计量方差的分析界限，展示了对标准方法的改进。数值模拟验证了我们的方法，结果表明对于 8 量子比特的 Haar 随机态，我们的方法将所需副本数量减少了三分之一，并仅使用局部测量将方差降低了一个数量级。这些结果突显了我们的协议在提升当前量子设备保真度估计效率方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2501.19228,
title = {Sampling Groups of Pauli Operators to Enhance Direct Fidelity Estimation},
author = {Júlia Barberà-Rodríguez and Mariana Navarro and Leonardo Zambrano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.19228},
year = {2025}
}