从少平均逻辑门保真度重构量子门

【编者推荐语】作者将随机基准测试压缩感知的特征结合起来,实现了一种容错且资源高效利用的量子过程层析方案

导读:

对量子过程的刻画在量子技术的发展中是一个关键的任务,特别在现在的充满噪音的中等尺寸器件中体现得尤为明显。随机基准测试是其中一种刻画方法,它对态的制备和测量误差有鲁棒性,可以被用来标定Clifford门的基准。另一方面,压缩感知技术基本可以在最佳资源效率下实现对量子信道的完全层析。本文中,作者证明:以上两种方式的优点可以被结合起来。为了表征多量子比特酉逻辑门,作者给出了一种严格得到保证并且实际可行的重构方法。上述方法基本在最优数目平均逻辑门保真度(关于随机Clifford酉元测量得到)下运作。另外,对一般的单量子信道,作者给出了对酉 2-design的明确推广,也是可以得到实际可行且得以保证的重构。一个附带的结果是:作者得到了一个对酉性的新的统计学诠释,它可以被用来刻画一个过程的相干性

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