量子处理器上的高效状态估计

该研究团队提出了两种可扩展且无需纠缠的方法,用于估算n量子位量子计算机的集体状态。第一种方法采用固定五组量子电路(与量子位数无关),通过选定量子位对之间的经典通信替代纠缠态作为测量资源。第二种方法仅需2n+1组电路,每组在测量阶段仅对n个量子位中的一个施加局部门操作。与传统估算方法不同,这些方案无需任何昂贵的后处理程序即可完成量子态估算,从而实现较大规模系统的可扩展性。 研究人员在IBM可公开访问的量子处理器上对两种方法进行实验对比,观察到状态估算结果随量子位数和测量次数的变化规律。通过估算两个远程离子阱量子处理器的4量子比特纠缠态,该工作进一步验证了实验结果:经优化的2n+1层析方案在测量次数指数级减少的情况下,仍能获得与标准方法一致的估算结果。
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提交arXiv: 2025-10-17 18:03

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