Ptychografia Quantistica: Un'Immersione nei Tipi di Stato Quantistico
Scopri come la ptychografia quantistica stima stati quantistici sconosciuti in modo efficiente.
Warley M. S. Alves, Leonardo Neves
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Indice
efficacia.
Conclusioni
Insomma, la ptychografia quantistica è un metodo davvero interessante per esplorare gli Stati Quantistici. Non solo offre un modo più efficiente per raccogliere informazioni sui sistemi quantistici, ma ha anche applicazioni pratiche che possono migliorare il mondo dell'informatica quantistica. Nonostante le sfide legate al rumore nei dispositivi quantistici, le innovazioni come l'AQFT potrebbero aprire nuove strade per la ricerca e lo sviluppo. Con il tempo, potremmo vedere come questa tecnica possa davvero fare la differenza in molti campi.
Titolo: Ptychographic estimation of pure multiqubit states in a quantum device
Estratto: Quantum ptychography is a method for estimating an unknown pure quantum state by subjecting it to overlapping projections, each one followed by a projective measurement on a single prescribed basis. Here, we present a comprehensive study of this method applied for estimating $n$-qubit states in a circuit-based quantum computer, including numerical simulations and experiments carried out on an IBM superconducting quantum processor. The intermediate projections are implemented through Pauli measurements on one qubit at a time, which sets the number of ptychographic circuits to $3n$ (in contrast to the $3^n$ circuits for standard Pauli tomography); the final projective measurement in the computational basis is preceded by the quantum Fourier transform (QFT). Due to the large depth and number of two-qubit gates of the QFT circuit, which is unsuitable for noisy devices, we also test the approximate QFT (AQFT) and separable unitary operations. Using the QFT and AQFT of degree $2$, we obtained high estimation fidelities in all tests with separable and entangled states for up to three and four qubits, respectively; on the other hand, the separable unitaries in this scenario provided good estimations only for separable states, in general. Our results compare favorably with recent results in the literature and we discuss further alternatives to make the ptychographic method scalable for the current noisy devices.
Autori: Warley M. S. Alves, Leonardo Neves
Ultimo aggiornamento: Dec 2, 2024
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2412.02120
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.02120
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.