通过凸优化实现量子态与量子过程的真实实验重构
量子物理
2025-10-31 v1
摘要
我们使用约束凸优化（CCO）方法，在双量子比特 NMR 量子信息处理器上对任意量子态与未知量子过程进行实验表征。量子态与量子过程层析的标准协议基于线性反演，通常会导致非物理的密度矩阵，从而得到无效的过程矩阵。另一方面，CCO 方法产生了物理有效的密度矩阵与过程矩阵，与标准方法相比，保真度有显著提高。该约束优化问题借助半定规划（SDP）协议求解。我们使用 CCO 方法估计 Kraus 算符，并在存在退相干引起的误差时表征量子门。随后，我们假设系统动力学为马尔可夫过程，并将 Lindblad 主方程与 CCO 方法相结合，以完全表征 NMR 量子比特中存在的噪声过程。
引用
@article{arxiv.2003.14011,
title = {True experimental reconstruction of quantum states and processes via convex optimization},
author = {Akshay Gaikwad and Arvind and Kavita Dorai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.14011},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 3 figures