量子态和SPAM噪声的同时层析成像的通用框架
摘要：通用降噪算法用于同时对量子态和测量噪声进行断层成像，以此来完全表征任何量子系统中的状态准备和测量误差（SPAM）。该算法基于对由幺正操作诱导的线性运算空间性质的分析。对于任意带有噪声测量装置的量子系统，我们的方法可以输出量子态和探测器噪声矩阵，只有一个规范自由度的不确定性。我们展示了在一般情况下规范自由度是不可避免的，但是可以利用关于状态或噪声特性的先验知识来打破这种退化性，从而修复多种类型的状态-噪声组合的规范，而无需对噪声强度做任何假设。这些组合包括任意相关错误的纯量子态和带有块独立错误的任意态。该框架进一步利用可用的有关设置的先验信息，系统地减少对状态和噪声检测所需的观测和测量数量。我们的方法有效地推广了现有的解决这个问题的方法，并包括了文献中考虑的需要无关或可逆噪声矩阵，或特定探针态的特殊情况。
作者：Abhijith Jayakumar, Stefano Chessa, Carleton Coffrin, Andrey Y. Lokhov, Marc Vuffray, Sidhant Misra
论文ID：2308.15648
分类：Quantum Physics
分类简称：quant-ph
提交时间：2023-09-01