Sombras clássicas com ruído PlatoBlockchain Data Intelligence. Pesquisa vertical. Ai.

Sombras clássicas com ruído

Dax Enshan Ko1,2 e Sabee Grewal2,3

1Instituto de Computação de Alto Desempenho, Agência para Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A*STAR), 1 Fusionopolis Way, #16-16 Connexis, Cingapura 138632, Cingapura
2Zapata Computing, Inc., 100 Federal Street, 20º andar, Boston, Massachusetts 02110, EUA
3Departamento de Ciência da Computação, Universidade do Texas em Austin, Austin, TX 78712, EUA

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Sumário

O protocolo clássico de sombras, introduzido recentemente por Huang, Kueng e Preskill [Nat. Física. 16, 1050 (2020)], é um protocolo quântico clássico para estimar propriedades de um estado quântico desconhecido. Ao contrário da tomografia quântica completa, o protocolo pode ser implementado em hardware quântico de curto prazo e requer poucas medições quânticas para fazer muitas previsões com alta probabilidade de sucesso.

Neste artigo, estudamos os efeitos do ruído no protocolo clássico de sombras. Em particular, consideramos o cenário em que os circuitos quânticos envolvidos no protocolo estão sujeitos a vários canais de ruído conhecidos e derivamos um limite superior analítico para a complexidade da amostra em termos de uma seminorma sombra para ruído local e global. Além disso, modificando a etapa clássica de pós-processamento do protocolo sem ruído, definimos um novo estimador que permanece imparcial na presença de ruído. Como aplicações, mostramos que nossos resultados podem ser usados ​​para provar limites superiores rigorosos de complexidade de amostra nos casos de ruído despolarizante e amortecimento de amplitude.

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