Choi's Proof and Quantum Process Tomography
量子过程层析成像是一种可以完全实验表征未知量子操作的过程。我们重新解释崔的事实证明，任何完全积极的线性映射有克劳斯表示[林。Alg.和应用程序，10，1975]作为量子过程层析成像的方法。此外，该方法对求取Kraus算子的分析特别简单。
2002-01-25 quant-ph
Variational quantum process tomography
量子过程层析成像是一种完全表征未知量子过程的实验技术。标准的量子过程层析成像遭受随着系统尺寸的增加而呈指数缩放的测量数量。在这项工作中，我们提出了一个量子机器学习算法，近似编码的未知幺正量子过程到一个相对浅的深度参数量子线路。我们证明了我们的方法，通过重建幺正量子过程产生的量子哈密顿演化和随机量子电路$8$量子比特。结果表明，这些量子过程可以重建高保真度，而所需的输入状态的数量至少是$2$数量级小于所需的标准量子过程层析成像。
2021-08-05 quant-ph
Quantum process tomography of a single solid state qubit
我们提出了一个例子的量子过程层析成像上进行的一个单一的固态量子比特。所使用的量子位是金刚石中氮空位缺陷中三重态的两个能级。量子过程层析成像被应用于一个量子比特，它已经被允许在三个不同的时间段内退相干。在每种情况下，该过程都是根据$χ$矩阵表示和仿射映射表示来发现的。实验估计的过程和最接近的物理上有效的过程之间的差异。
2005-03-16 quant-ph
Boosting projective methods for quantum process and detector tomography
本文提出结合解析投影与交替投影的量子过程及探测器层析成像方法，在保持效率的同时将最近量子信道逼近精度提升三个数量级，并经多量子比特数值模拟验证。
2025-01-09 quant-ph
Efficient tomography of quantum processes
我们用显式公式证明了仅用一个弱纠缠态就可以完全识别一个未知的量子过程;用一个双模压缩态或几个不同的相干态就可以识别一个量子光学高斯过程。在多模式过程的层析成像中，与现有方法相比，我们的方法以指数方式减少了不同测试状态的数量。
2010-10-04 quant-ph
Partial standard quantum process tomography
本文利用SQPT的一般定理，给出了用Choi算子展开的$chi$中任意矩阵元的一种标度确定方案。
2011-05-16 quant-ph
Optimizing quantum process tomography with unitary 2-designs
我们表明，加权酉2-设计定义的最佳测量系统辅助输出状态的辅助过程断层扫描的单位量子信道。例子包括相互无偏酉算子基的完整集合。这些中的每一个指定最小系列的最佳正交测量。一般的量子信道也被考虑。
2008-01-24 quant-ph
Estimating the precision for quantum process tomography
量子层析成像是一种广泛应用的量子态和过程的完整表征工具。在目前的工作中，我们开发了一种方法，保证精度的量子过程层析成像。利用Choi-Jamiolkowski同构，我们推广了最近提出的量子过程的扩展范数最小化估计。我们的估计是基于量子过程的希尔伯特-施密特距离。具体地说，我们讨论了我们的方法的应用程序的超导量子处理器的量子门的IBM Q经验的框架。
2020-01-16 quant-ph
Bootstrapping quantum process tomography via a perturbative ansatz
随着对候选量子处理器的鲁棒验证和确认的需求的增长，量子过程层析成像变得越来越重要。在这里，我们提出了一种有效的量子过程层析成像的方法，使用一个未知的量子过程的物理动机的ananterior。我们的自举引导到一个有效的描述一个未知的过程中的多量子位处理器从成对的两个量子位的断层扫描数据。此外，我们的方法可以继承不敏感的系统准备和测量误差从两个量子位层析成像计划。我们基准我们的方法使用噪声三量子比特门的数值模拟，并表明它产生高度准确的量子过程的表征。此外，我们通过实验证明了我们的方法，从两个量子位断层扫描数据构建三个量子位门重建。
2019-05-24 quant-ph
On single qubit quantum process tomography for trace-preserving and nontrace-preserving maps
我们回顾了单量子比特量子过程层析成像的保迹和非保迹过程，并推导出显式形式的一般约束拟合实验数据。这些形式提供了额外的洞察过程矩阵的结构，以及揭示了一个更紧密的约束上的痕迹的nontrace-preserving过程比以前所说的。我们还描述了，完整性，如何将测量不完美的输入状态。
2015-02-03 quant-ph
Process Tomography for Systems in a Thermal State
我们提出了一种新的方法，用于实现过程层析成像，是基于从观测量之间的时间相关性提取的信息，而不是状态准备和状态层析成像。因此，该方法适用于处于混合状态的系统，特别是热状态。我们举例说明了由克劳斯算子描述的任意演化的方法，以及一般高斯通道和量子位动力学等更简单的情况。
2013-04-09 quant-ph
Quantum Process Tomography via L1-norm Minimization
对于一个初始设计良好但不完美的量子信息系统，过程矩阵在适当的基上几乎是稀疏的。用于重构稀疏信号的现有理论和相关计算方法（L1范数最小化）建立了可以从非常有限数量的测量（资源）完美地重构稀疏信号的条件。虽然直接扩展到量子过程层析成像的L1范数最小化理论尚未出现，这里提出的数值例子，它适用于L1范数最小化量子过程层析成像，显示了显着减少资源，以实现所需的估计精度超过现有的方法。
2009-03-05 quant-ph
Ancilla-assisted quantum process tomography
通过量子过程层析成像可以实现对量子动力学过程的完整和精确的表征。使用相关光子的源，我们已经实施了几种方法来研究各种各样的过程，例如，单一的、散肩的和极化的。这些方法之一，辅助过程断层扫描（AAPT），利用一个额外的“辅助系统”，我们已经从理论上确定了条件时，AAPT是可能的。所有现有的AAPT方案都利用纠缠态。我们的研究结果表明，令人惊讶的是，纠缠是不需要AAPT，我们目前的过程层析成像数据使用的输入状态，没有纠缠。然而，使用缠结产生优越的结果。
2003-03-19 quant-ph
Correlation-assisted process tomography
在$d$维输入上的标准量子过程层析成像是通过准备输入探针的几个状态来执行的，所述输入探针然后在对应于进程的量子信道的作用下演化。通过状态层析成像重建探头的最终状态。一种替代方案是由辅助过程层析成像：一个单一的探针辅助状态，并利用探针和辅助之间存在的相关性，以充分重建信道上的信息。为了使辅助过程层析成像成为可能，探针辅助输入状态不需要纠缠，但仍然需要具有最大算子施密特秩。在这里，我们建立和分析的框架，这两种方法之间的插值过程层析成像，旨在利用探针和辅助之间可能存在的任何相关性，允许过程层析成像与尽可能少的输入准备，当探针辅助状态可能是运营商施密特秩不足。我们的调查的主要对象是最小数量的初始本地操作的输入探针为一个给定的启动探针辅助状态，需要允许过程断层扫描。我们证明，这样的数字规模成反比的运营商施密特秩的输入探针辅助状态的任意本地输入处理。我们还提供了这种初始局部处理被限制为幺正旋转的情况下的结果，特别是表明对于纯输入纠缠态，并且在混合状态的情况下，可能存在极端情况，其中固定输入探针辅助状态提供有关$\approx d^2/2$的信息-算子空间的一维子空间和单个附加输入酉旋转允许过程层析成像。
2018-08-31 quant-ph
A de Finetti Representation Theorem for Quantum Process Tomography
在量子过程层析成像中，可以将实验者的先验信息表示为量子操作序列，即，保迹完全正映射与de Finetti的概率分布的交换量概念类似，我们给出了量子操作序列的交换量定义。然后，我们的状态，并证明了这样的可交换序列的表示定理。该定理导致一个简单的表征，可接受的先验量子过程层析成像和解决贝叶斯满意的问题，一个未知的量子操作。
2003-07-28 quant-ph
Quantum teleportation with atoms: quantum process tomography
研究了在离子阱量子计算机上实现的量子隐形传态算法的性能。首先从六个输入态在Bloch球上均匀分布的隐形传态保真度的角度分析了该算法。此外，量子过程层析成像的隐形传态算法进行了提供了几乎完整的知识的算法。
2007-04-16 quant-ph
Accuracy features for quantum process tomography using superconductor phase qubits
提出了一种基于超导相位量子比特的量子过程精确统计控制方法。使用通用的量子层析成像方法，我们提供了一个2-qubit门SQiSW，这是由于量子位之间的电容耦合的层析成像的准确性的详细分析。所开发的方法可以成功地应用于超导量子信息技术的质量和效率问题。
2011-06-15 quant-ph
How state preparation can affect a quantum experiment: Quantum process tomography for open systems
我们研究了量子层析成像实验中输入态的制备效应。我们表明，从量子过程层析成像实验（称为过程地图）所产生的地图不同于众所周知的动态地图。两者之间的差异是由于任何量子实验所必需的准备过程。我们研究了两种制备过程，随机制备和测量制备。随机制备过程产生线性的过程图，而使用冯诺依曼测量的制备导致非线性过程，并且只能由双线性过程图一致地描述。推导了一种新的过程层析成像方法，用于量子比特的测量制备。通过一个量子过程层析成像实验，分析了两种方法的区别。提出了一个验证协议，以区分线性过程和双线性过程。我们还强调，准备过程将有一个重要的影响，任何量子实验中，感兴趣的系统与它的环境相互作用。
2009-10-29 quant-ph
Fourier Quantum Process Tomography
本文提出傅里叶量子过程层析技术，通过减少测量次数并利用相位恢复实现量子过程的完整表征，实验平均保真度超90%，具有计算优势。
2023-12-20 quant-ph
Selective continuous-variable quantum process tomography
提出一种选择性连续变量量子过程层析协议，通过受控压缩和平移操作及自适应离散化，无需完整重建即可选择性估计过程任意元素，并支持部分重建。
2025-04-21 quant-ph
Quantum process tomography of single photon quantum channels with controllable decoherence
我们刻画了单光子偏振量子比特的单位量子信道。通道由两个双折射晶体和波片组成，其中它们的消相干特性被控制。使用量子过程层析成像程序进行了两种不同的去偏振配置之间的实验比较。计算结果与理论预测吻合较好。
2012-03-15 quant-ph
Experimental Investigation of Nonideal Two-qubit Quantum-state Filter by Quantum Process Tomography
我们利用量子过程层析术来研究和识别非理想两量子比特量子态滤波器在不同程度的退相干下的功能。我们提出了一个简单的退相干模型，解释了实验结果，并指出，一个分束器后选择过程是不是，通常认为，一个单态过滤器。在理想情况下，它是一个三态滤波器。
2005-01-05 quant-ph
Quantum Process Tomography on Vibrational States of Atoms in an Optical Lattice
量子过程层析成像是用来充分表征原子的量子振动态的演化。铷原子被囚禁在一个只支持两个振动态的浅光晶格中，我们通过重构2 × 2密度矩阵来表征。对一组完整的输入重复这个过程，使我们能够完全表征系统的固有退相干和谐振耦合。
2003-12-29 quant-ph
Theory and Experimental Demonstration of Wigner Tomography of Unknown Unitary Quantum Gates
本文提出一种将Wigner层析成像扩展到未知酉量子过程的通用协议，结合实验与经典后处理算法重构未知过程，并在IBM量子设备上实验验证，同时提供校准电路以量化误差。
2024-12-18 quant-ph
On the general constraints in single qubit quantum process tomography
我们简要回顾了单量子比特量子过程层析成像的保迹和非保迹过程，并推导出显式形式的一般约束拟合实验数据。这些新的表格提供了对过程矩阵结构的进一步了解。我们用几个例子说明了它们的实用性，包括量子比特泄漏误差模型的讨论和从它们的过程矩阵中可以得到的直觉。
2016-04-26 quant-ph
Discrimination of correlated and entangling quantum channels with selective process tomography
量子动力学过程的准确和可靠表征是验证量子技术的基础，其中观察到的行为的竞争模型之间的区别为制造和操作量子比特设备提供了信息。我们提出了一种新的协议，量子信道歧视，利用量子动力学（DCQD）代码的直接表征的进展。我们证明，DCQD代码使选择性过程层析成像，以提高纠缠和相关的量子动力学之间的歧视。数值模拟表明，选择性过程层析成像只需要几个测量配置，以实现低误报率和DCQD编码提高了弹性的协议隐藏的噪声源。我们的研究结果表明，选择性的过程层析与DCQD代码是有用的，有效地区分相关串扰的来源，从不相关的噪声在当前和未来的实验平台。
2016-10-28 quant-ph
Quantum imaging with undetected photons as ancilla-assisted process tomography
我们表明，最近的实验与未检测到的光子的量子成像基本上可以被描述为（部分）辅助过程断层扫描。我们提出了一个简化的量子线路版本的这种情况下，这也使得重铸量子成像的量子计算语言。我们的类比和分析可能有助于更好地理解经典和/或量子关联在成像实验中的作用。
2016-08-11 quant-ph
Selective Efficient Quantum Process Tomography
提出了一种新的量子过程层析成像方法。该方法使我们能够有效地估计，具有固定的精度，任何参数表征的量子信道。它是选择性的，因为可以选择估计描述信道的超级算子的任何特定矩阵元素集合的值。此外，我们展示了如何有效地估计与信道相关联的所有平均生存概率（即，其$χ$ -矩阵的所有对角元素。
2008-01-04 quant-ph
Adaptive schemes for incomplete quantum process tomography
基于最大似然和最大熵原理，提出了一种基于量子态估计的不完全量子过程层析成像迭代算法。该算法产生一个唯一的估计未知的量子过程时，一个小于一个完整的线性无关的测量数据集，以指定唯一的量子过程。我们在各种情况下自适应地应用这种迭代算法，从而优化估计具有不完整数据的量子过程所需的资源量。
2011-10-06 quant-ph
Scheme for coherent-state quantum process tomography via normally-ordered moments
在光量子过程层析成像中使用相干态是一种实用的方法。在这里，我们开发了一个框架，通过使用相干态作为探针的正常有序矩的量子光学过程的完整表征。我们导出了几种光学过程的超算符张量。我们还表明，我们的技术可以用来确定量子光学状态和过程的非经典特性。此外，我们研究了多模高斯过程的识别，并表明所需的探测相干态的数量与模式的数量呈线性关系。
2017-04-10 quant-ph
Quantum process tomography via optimal design of experiments
量子过程层析成像是许多量子信息处理任务的基础，可以在实验设计理论（DoE）的框架内进行，DoE是经典统计学的一个分支，处理实验装置的输入和输出之间的关系。这样的联系可能会让人们接触到经典DoE这一丰富主题的许多思想，并将其用于量子问题。然而，由于经典和量子估计问题之间的基本结构差异，DoE的经典技术不能直接应用于量子过程层析成像。在这里，我们适当地制定量子过程断层扫描作为一个能源部的问题，并检查几个例子来说明的链接和方法。特别是，我们讨论的共同问题的滋扰参数，并指出有趣的功能，在量子问题中没有在通常的经典设置。
2019-04-26 quant-ph
Single-Shot Quantum Process Tomography
量子过程层析成像（QPT）的标准过程涉及将量子过程应用于在一组完整的正交归一化状态中的每一个中初始化的系统。相应的输出，然后其特征在于量子态层析成像（QST），这本身就需要测量的非交换可观测量实现的独立实验相同的准备系统状态。因此，QPT程序需要一些独立的测量，而且，这个数字随着系统的大小迅速增加。然而，随着辅助量子比特的可用性，独立测量的总数可以大大减少。辅助过程断层扫描（AAPT）已被证明需要一个单一的QST的系统辅助空间。辅助量子态层析成像（AAQST）也已被证明在单次测量中执行QST。在这里，我们结合AAPT与AAQST实现了“单次QPT”（SSPT），一个程序来表征一个一般的量子过程中的一组可交换的可观测量的一个单一的集体测量。我们展示了实验SSPT的特点几个单量子位的过程中使用三量子位NMR量子寄存器。此外，使用SSPT程序，我们实验表征的旋转过程，并与理论结果进行比较。
2014-05-27 quant-ph
Experimental adaptive process tomography
自适应测量最近被证明可以显着提高量子态层析成像的性能。利用系统的信息进行在线选择的最佳测量允许达到状态重建精度的最终界限。在这篇文章中，我们推广了自适应贝叶斯方法的情况下，过程层析成像和实验表明其优越性，在学习未知的量子操作的任务。我们的光子偏振量子比特实验涵盖了所有类型的单量子比特通道。我们还讨论了仪器误差和标准的最终达到的精度在实验中的评价。事实证明，自适应断层扫描在存在强技术噪声的情况下提供了较低的本底噪声。
2016-11-03 quant-ph
Direct and Parallel Tomography of a Quantum Process
量子过程层析成像（QPT）作为全面表征量子动力学过程的方法，在量子信息处理和量子控制中具有重要意义，而量子器件的可靠性在其中起着至关重要的作用。在这里，通过弱测量，我们提出了一个新的QPT计划的特点是它的直接性和并行性。与现有方案相比，我们的方案需要更简单的态准备和更少的实验装置。此外，在我们的方案中，量子过程的每个参数仅由五个实验值直接确定，这意味着我们的方案对误差的积累具有鲁棒性。
2013-09-23 quant-ph
Experimental quantum process tomography of non trace-preserving maps
完全重建量子映射的能力是量子信息的一项基本任务，特别是当考虑到与环境的耦合和器件的实验缺陷时。在这种情况下，我们进行了量子过程层析成像（QPT）的方法，一组非保迹映射。我们引入了一个运营商$\OO$的状态依赖的成功概率的过程中调查的特点。我们还评估的结果近似的过程与保迹的。
2010-08-31 quant-ph
Process tomography of ion trap quantum gates
利用俘获离子进行量子信息处理的关键构件是受控非量子门。在本文中，两个不同的序列的激光脉冲实现这样的门操作进行了分析，使用量子过程层析成像。单门操作的保真度高达92.6（6）%，两个级联门操作的保真度高达83.4（8）%。通过过程层析成像，我们评估了不同的实验实现的门的性能，并证明了振幅整形激光脉冲的优势，简单的方形脉冲。我们还研究了级联门的性能是否可以从单门的分析中推断出来。
2006-09-29 quant-ph
On Single Qubit Quantum State Tomography
在本文中，我们推导出解析表达式的T-矩阵的参数的起始（初始）值，这是经常采用的理论密度矩阵的极大似然估计（MLE）过程的建设，这个优化过程是用来适应有关单量子比特状态层析成像的实验数据。适当的起始值对于在拟合过程中实现全局最小值至关重要。我们还指出了一种分析方法，使实验确定的密度矩阵物理不诉诸MLE过程，如果在量子态层析成像的最优性可以忽略，因为最终目标是在量子过程层析成像的最优性。
2014-07-24 quant-ph
Self-Consistent Quantum Process Tomography
量子过程层析成像是验证量子门和诊断结构和门设计中的故障的必要工具。我们表明，过程层析成像的标准方法是非常不准确的情况下，用于询问系统的状态和测量算子产生的门，有一些系统误差，一种情况下，所有，但不可避免的任何实际设置。断层摄影中的这些误差不能通过过采样或通过执行更大的实验集来完全校正。我们提出了一种替代方法，断层扫描重建整个图书馆的门在一个自洽的方式。基本要素是定义一个似然函数，该函数不假设用于准备和测量的门。为了使最终的优化易于处理，我们对目标进行线性化，这是对量子计算机进行基准测试时的合理近似，而不是探测黑盒函数。
2012-11-01 quant-ph
Quantum operation of fermionic systems and process tomography using Majorana fermion gates
量子层析成像是表征量子操作的重要工具。在本文中，我们提出了一个量子层析成像的框架，在费米系统。与量子比特系统相比，费米子遵守超选择规则，它对费米子系统中的状态、过程和测量设置了约束。因此，我们只能部分地重建一个作用于费米子模式子集的操作，而完整的重建总是需要至少一个辅助费米子模式。我们还报道了一个基于门的Majorana费米子量子计算机的完全重建协议，包括一组实现信息完全态制备和测量的电路。
2021-02-01 quant-ph
Novel techniques for efficient quantum state tomography and quantum process tomography and their experimental implementation
本文基于NMR与IBM超导量子处理器，提出并实验验证面向QST/QPT的约束优化、压缩感知、神经网络、量子2-设计与弱测量等高效方法，并实现非幺正开放量子动力学模拟。
2024-01-18 quant-ph
Experimental demonstration of selective quantum process tomography on an NMR quantum information processor
我们提出了第一个NMR实施方案的选择性和有效的量子过程层析成像没有辅助。我们推广这个计划，使它可以有效地实现只使用一组测量涉及产品运营商。该方法允许我们估计的任何元素的量子过程矩阵所需的精度，提供了一组量子态可以有效地制备。与标准的选择性和有效的量子过程层析成像相比，我们的改进技术需要更少的实验资源，因为它利用NMR测量的特殊性质，允许我们通过一组限制性的子系统测量来计算过程矩阵的特定元素。为了证明我们方案的有效性，我们实验性地对对应于“无操作”的过程进行层析成像，控制非门（CNOT）和控制阿达玛门在双量子位NMR量子信息处理器上的应用。
2018-02-08 quant-ph
Quantum process tomography and Linblad estimation of a solid state qubit
我们提出了一个例子的量子过程层析成像（QPT）上进行的一个单一的固态量子比特。所使用的量子位是金刚石中氮空位缺陷中三重态的两个能级。量子过程层析成像被应用于一个量子比特，它已经被允许在三个不同的时间段内退相干。在每一种情况下，该过程都可以用chi矩阵表示和仿射映射表示来表示。实验估计的过程和最接近的物理上有效的过程之间的差异。利用Boulant等人[N. Boulant，T.F.哈维尔，硕士普拉维亚和DG Cory，Phys.Rev.A67，042322（2003）]。
2006-01-25 quant-ph
Quantum process tomography via completely positive and trace-preserving projection
我们提出了一个算法投影到一组完全积极的，保迹映射的超算子。当与成本函数的梯度下降相结合时，该过程导致量子过程层析成像的算法：找到最适合一组足够的观测的量子过程。我们比较了我们的算法的性能稀释迭代算法以及二阶求解器与流行的CVX软件包的MATLAB接口，并发现它是显着更快，更准确，同时保证物理估计。
2019-01-04 quant-ph
Diluted maximum-likelihood algorithm for quantum tomography
我们提出了一种改进的迭代似然最大化算法，用于从一组层析测量重建量子态。该算法的特点是具有很高的收敛速度，并具有一个简单的自适应过程，确保似然增加，在每一个迭代和收敛到极大似然状态。将该算法应用于囚禁离子光学态的零拍层析和纠缠自旋态的量子层析，并研究了其收敛性。
2007-02-22 quant-ph
Quantum process tomography: the role of initial correlations
我们解决了量子过程层析成像的问题，其中的量子过程层析成像产生的状态与环境自由度相关，在系统与环境的相互作用中发挥作用。我们讨论的物理情况下，其中的动力学描述的非线性，或不完全的正变换。特别是，我们表明，任意映射$\varrho_{\rm in}\to\varrho_{\rm out}$可以实现通过使用适当的一组转换器和应用酉操作SWAP。最后给出了完全非运算的实验“实现”。我们解决的问题，验证的兼容性的估计过程中的蒸发器设备。描述任意时间间隔内动力学的演化映射不是完全正的，但仍然是线性的。这些地图的层析成像和一般性质进行了讨论。
2006-09-01 quant-ph
Quantum process tomography of adiabatic and superadiabatic stimulated Raman passage
三能级系统的量子控制方法是近年来量子信息科学与技术的一个重要研究方向。在这里，我们提出了数值模拟使用现实的实验参数的量子过程层析成像在STIRAP（受激拉曼绝热通道）和saSTIRAP（超绝热STIRAP）。具体地说，我们确定了一个合适的基础，在运营商空间作为单位经营者连同8 Gell-Mann运营商，我们计算相应的过程矩阵，其中有$9\times 9=81$元素。我们讨论了这些结果的理想消相干的情况下，以及实验相关的情况下，包括消相干。
2021-11-23 quant-ph
Quantum Zeno tomography
我们表明，标准的吸收层析成像的分辨率“每吸收粒子”可以优于一个简单的干涉设置，只要在样品中的“灰色”的不同水平是不均匀分布的。该技术取决于量子芝诺效应，并已在数值模拟中进行了测试。我们提出的方案可以在紫外光、中子或X射线的实验中实施。
2004-01-12 quant-ph
Realization of quantum process tomography in NMR
量子过程层析成像是一种可以完全实验表征开放量子系统未知动力学演化的方法。我们明确地证明了如何可以实现这个过程与核磁共振量子计算机。这使我们能够测量受控非逻辑门的保真度，并通过实验研究我们计算机的误差模型。基于后者的分析，我们测试了几乎所有量子纠错模型的一个重要假设，即不同量子比特上的错误的独立性。
2000-12-06 quant-ph
Ancilla-less selective and efficient quantum process tomography
有几种方法，称为量子过程层析成像，可用于表征量子系统的演化，这是一项至关重要的任务。然而，它们的复杂性随着系统的大小而显著增加。在这里，我们提出的理论描述了一种新的类型的方法，量子过程层析成像。我们描述了一种算法，可用于选择性地估计任何参数表征的量子过程。与其任何前辈不同，这种新的量子断层扫描仪结合了两个主要优点：它需要投入大量的物理资源，与量子比特的数量成多项式关系，同时它不需要任何辅助资源。我们提出的第一个光子实现这种量子器件的结果，表征量子过程影响两个量子比特编码在预示着单光子。即使对于这个小系统，我们的方法显示出明显的优势，比其他现有的。
2011-05-24 quant-ph
Biased tomography schemes: an objective approach
我们报告的最大似然量子状态估计和信号的表示之间的内在关系。传递函数的量子类比决定了重建应该在哪里进行，而不需要对希尔伯特空间进行任何特别的截断。这种方法的一个例子是提供了一个简单的，但实际上重要的层析成像的光信号登记由现实的二进制探测器。
2006-06-06 quant-ph
Efficient Quantum State Tomography for Quantum Information Processing using a two-dimensional Fourier Transform Technique
描述了一种用于量子信息处理的量子态层析成像新方法。基于二维傅里叶变换技术的方法涉及在二维实验中检测密度矩阵的所有非对角元素。在另一个一维实验中检测到所有对角元素。该方法是有效的，适用于广泛的自旋系统。所提出的方法解释使用2量子比特系统，并证明了通过断层扫描任意复杂的密度矩阵的2和4量子比特系统使用模拟。
2002-12-19 quant-ph
Experimental realization of self-guided quantum process tomography
量子过程的表征是量子技术发展的必要的第一步。常规方法使用标准量子过程层析成像，其需要$d^2$输入状态和用于$d$维希尔伯特空间的$d^4$量子测量。这些实验要求由于处理收集的数据的复杂性而变得更加复杂，这可能比实验本身长几个数量级。在本文中，我们提出了一种替代的自我导向算法的量子过程层析成像，调整的任务，找到一个未知的酉过程。我们的算法是一个完全自动化和自适应的过程表征技术。我们的算法的优点是：固有的鲁棒性的统计和技术噪声;需要更少的空间和时间，因为没有后处理的数据;只需要一个单一的输入状态和测量;和，提供在飞行中的诊断信息，而实验正在运行。数值结果表明，我们的算法实现了相同的$1/n$标度作为标准的量子过程层析成像时，$n$使用的未知过程。我们还提出了实验结果，其中的算法，其优点，实现的任务，找到一个元素的$SU(2)$。
2019-08-02 quant-ph
Selective and efficient quantum process tomography with single photons
我们提出了一种新的量子过程层析成像方法的第一个光子实现的结果。该方法（最初由A. Bendersky等人，Phys. Rev. Lett 100，190403（2008））使得能够使用与量子比特的数量多项式缩放的资源来估计表征量子过程的卡矩阵的任何元素。它是基于这样的思想，即将任何chi矩阵元素的估计映射到量子信道的平均保真度上，并通过在称为2-设计的一组特殊状态上随机采样来估计后者。利用一个已知的单光子源，我们完全实现了这样的算法，并对影响偏振量子比特的多个通道进行了过程层析成像。与现有的方法进行了比较，并讨论了它的优点。
2010-02-23 quant-ph
Near-Optimal Parallel Unitary Process Tomography in Diamond Distance
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文证明在金刚石距离下，通过新颖的并行程序可实现近最优查询复杂度的幺正过程层析成像，弥补了与顺序电路的差距。
2026-09-30 quant-ph
