Towards reconstructing quantum structured light on a quantum computer
School of Physics, University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学物理学院）；School of Computer Science and Applied Mathematics, University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学计算机科学与应用数学学院）
本文提出一种变分量子计算方法用于量子态重建，通过将重构成本函数映射到Ising模型，利用现有量子硬件实现密度矩阵的主导逻辑元素识别，证明了该方法在高维结构光中的有效性。
2026-04-02 quant-ph
Reconstructing quantum states with quantum reservoir networks
重建量子态是各种新兴量子技术的重要任务。重建量子态的密度矩阵的过程被称为量子态层析成像。常规地，任意量子态的层析成像是具有挑战性的，因为高效协议的范例仍然是将特定技术应用于不同类型的量子态。本文介绍了一个基于储层计算框架的量子态层析成像平台。它形成了一个量子神经网络，并作为一个全面的设备，用于重建任意量子态（有限维或连续变量）。这是通过仅测量单个物理设置中的平均占用数量来实现的，而不需要最佳测量基础或相关测量的任何知识。
2020-08-14 cond-mat.dis-nn quant-ph
Reconstructing fluid velocity fields from sparse sensors using a variational quantum algorithm
Florida State University（佛罗里达州立大学）；FAMU-FSU College of Engineering, Florida State University（佛罗里达州立大学 FAMU-FSU 工程学院）
本文提出一种变分量子算法，通过将时空解编码为单个量子态并联合优化测量失配与PDE违反项，从稀疏传感器数据重建非线性流体速度场，并在Burgers和Kuramoto-Sivashinsky方程上验证了其有效性。
2026-09-10 quant-ph
Experimental demonstration of reconstructing quantum states with generative models
Tsinghua University（清华大学）
本文通过神经网络生成模型实验展示了如何利用机器学习高效重构多量子比特态，验证了在大系统中量子态重构的可行性。
2024-07-21 quant-ph
Holographic quantum imaging: reconstructing spatial properties via two-particle interference
两粒子干涉现象，如Hong-Ou-Mandel效应，是量子力学描述的不可区分粒子的对称性本质的直接表现。最近，Hong-Ou-Mandel效应被用作单光子纯态层析成像的工具。在这篇文章中，我们概括的方法来提取额外的信息为纯状态，并将其扩展到全层析成像的混合状态。形式主义保持足够的一般性，以适用于玻色子和费米子为基础的干涉。我们的理论讨论是伴随着两个建议的干涉设置，允许测量的断层摄影完整的一套单光子量子态的观测值。
2016-12-16 quant-ph
Reconstructing the quantum state of oscillator networks with a single qubit
我们介绍了一个方案来重建由量子振荡器组成的网络的任意状态-例如，捕获离子的运动状态或耦合腔的辐射状态。该方案使用最少的资源，在这个意义上，它i）仅需要一个量子位探针和网络的一个组成部分之间的相互作用; ii）直接从数据提供重建状态，避免任何层析变换; iii）仅涉及一个耦合参数的调谐。此外，我们表明，一些量子特性可以提取没有完全重建的状态。该方案可用于非谐多体系统的量子模拟和连续变量量子计算的探索。实验实施与被困离子进行了讨论，并表明是在目前的技术范围内。
2012-03-13 quant-ph
Reconstructing Quantum States Using Basis-Enhanced Born Machines
量子硬件的快速改进为复杂问题打开了大门，但量子系统本身的精确表征仍然是一个挑战。为了解决这个障碍，已经开发了采用生成机器学习模型的新颖的断层扫描方案，使得能够从有限的经典数据重建量子态。特别是，受量子启发的玻恩机提供了一种将测量数据编码到量子态模型中的自然方式。玻恩机器在从经典数据中学习方面取得了巨大的成功;然而，玻恩机器在从量子测量中学习方面的全部潜力迄今尚未实现。为此，我们设计了一个复值基增强玻恩机，并证明了它可以重建纯量子态使用投影测量从只有两个泡利测量基地。我们实现了基础增强的玻恩机，以学习整个里德伯原子的一维链的相图的基态，重建量子态深入有序的阶段，甚至在临界点与量子态超过99%。该模型准确地预测了量子相关性和不同的可观测量，并考虑了高达37个量子比特的系统大小。利用该方案还成功地重建了一维XY自旋链相图上的量子态。我们的方法只需要简单的泡利测量与样本的复杂性，规模平方与系统的大小，使其适合实验实施。
2022-06-02 quant-ph
Reconstructing Quantum States and Expectations via Dynamical Tomography
Department of Information Engineering, University of Padova（帕多瓦大学信息工程系）；Dartmouth College（达特茅斯学院）
该研究通过动力学层析技术，利用系统演化前的测量来重建量子态和期望，探讨了马尔可夫动力学下的确定性和随机性测试方法，并应用到自旋链和电子-核系统中。
2026-02-16 quant-ph
Reconstructing the vibrational state of a trapped ion
提出了一种重建囚禁离子振动量子态的新方法。该方法依赖于当前的能力，操纵的捕获离子状态和有效地测量的标量积的振动纠缠态的两个振动辅因子的可能性。简要讨论了该方法的实验可行性。
2002-11-08 quant-ph
Reconstructing the unitary part of a noisy quantum channel
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
本文研究如何从输入输出态集重构量子通道的幺正演演，展示在理想情况下，两个混合态或d+1个纯态可重构幺正部分，并通过交叉共振门和随机单元ary的例子比较了纯态与混合态重构方法的效率。
2026-05-11 quant-ph
Reconstructing the ideal results of a perturbed analog quantum simulator
良好控制的量子系统可以用作量子模拟器。然而，量子模拟器不可避免地会因耦合到额外的自由度而受到干扰。这构成了有用的量子模拟的主要障碍。到目前为止，只有有限的手段来理解微扰对量子模拟结果的影响。在这里，我们提出了一种方法，在某些情况下，允许重建的理想结果从测量扰动量子模拟器。我们考虑从模拟系统中提取相关器$\langle\hat{O}^i(t) \hat{O}^j(0)\rangle$的值，其中$\hat{O}^i$是将系统耦合到其环境的算子。如果理想系统的算子$\hat{O}^i$的任何$n$ -时间相关器可以被写为两个时间相关器的乘积，则理想相关器可以通过使用环境的统计知识来直接重建。我们给出了一种方法来验证这一假设的有效性实验上的额外的测量微扰量子模拟器。所提出的方法可以允许可靠的量子模拟与系统受到环境噪声，而不会增加开销的量子系统。
2018-04-11 quant-ph
Reconstructing complex states of a 20-qubit quantum simulator
本文提出基于矩阵乘积态变分拟设的高效量子态层析方法，在20量子比特捕获离子模拟器上以少量测量实现复杂纠缠态的高质量重构，优于神经网络方法。
2023-11-03 quant-ph
Reconstructing Hamiltonians from Correlations and Entanglement
我们研究了两种重建量子物质哈密顿量的方法，并利用量子自旋链对它们进行了检验。第一种方法使用关联函数，第二种方法使用纠缠谱。这两种方法并不特定于自旋链，并且可以找到更广泛的适用性，以量子物质，这是足够好的实验特征。
2021-12-09 cond-mat.str-el quant-ph
Reconstructing compound objects by quantum imaging with higher-order correlation functions
量子成像具有利用成像场的量子关联来提高物体重建精度的潜力。这对于需要低强度场到少光子水平的成像尤其重要。然而，量子成像通常会导致非线性估计问题。这些问题的复杂性随着描述对象的参数的数量而迅速增加。我们提出了一种方法来大大降低复杂性的广泛的一类问题。该方法的关键是将Fisher信息的特征与问题的参数局部性联系起来，并在每一步中只重构整个参数集的一个子集，从而建立高效的迭代推理方案。该迭代格式对参数总数是线性的。将该方案应用于量子近场成像，建立了相应的推理过程，实现了灰度复合透射物体的超分辨重建。该方法的功能与实验数据的测量获得的高阶关联函数与纠缠双光子和赝热光源的成像证明。通过分析测量的信息内容，可以预测最佳光子相关性的存在，从而在超分辨率机制中提供最佳图像分辨率。这一预测得到了实验证实。它还示出了如何从图像特征产生的估计偏差可能会大大提高分辨率。
2019-08-27 quant-ph
Reconstructing open quantum system dynamics with limited control
如果实验者对感兴趣的系统具有完全的控制，则开放量子系统的动力学可以被完全描述和断层重建。大多数真实世界的实验不满足这一假设，控制量受到实验设置的限制。也就是说，系统的可执行操纵的集合是有限的。例如，想象一个很容易进行幺正操作的设置，但在实验结束时只允许一次测量。在本文中，我们提供了一个通用的重建方案，产生操作定义明确的动态任何可能的实验情况。如果一个额外的操作可以执行，这些“限制”的动态允许构建证人的初始相关性和记忆效应的存在。我们证明了我们的框架的适用性的两个重要的情况下，一组可执行的操作只包括酉操作或投影测量，分别，并表明它提供了一个强大的工具，用于描述量子控制实验。
2018-07-06 quant-ph
Reconstructing high-dimensional two-photon entangled states via compressive sensing
精确地建立大规模量子系统的状态是量子信息科学中的重要工具;然而，大量的未知参数阻碍了这种状态的快速表征，并且重建过程可能变得非常耗时。压缩传感，一个程序，用于解决反问题，通过将先验知识的形式的解决方案，提供了一个有吸引力的替代问题的高维量子态表征。利用一种改进的压缩感知算法，结合奇异值阈值原理，我们重建了一个高维双光子纠缠系统的密度矩阵。每个光子的尺寸等于$d= 17$，对应于83521个未知实参数的系统。精确的重建实现了约2500个测量，只有3%的未知参数的总数在状态。我们开发的算法是快速的，计算成本低，适用于广泛的量子态，从而证明压缩传感作为一种有效的测量大规模量子系统的状态的技术。
2014-07-29 quant-ph
Information Theory of Action : Reconstructing Quantum Dynamics from Inference over Action Space
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学格列布·瓦塔金物理研究所）
本文提出了一种基于动作空间推断的信息论方法，重建量子动力学，通过动作可加性、概率归一化和有限分辨率假设，推导出复幅度和幺正演算，并由此导出量子干涉和薛定谔方程。
2026-02-10 quant-ph
Reconstructing Quantum Mechanics Without Foundational Problems
我提出了一个重建的一般哈密顿作用力学，消除了所有的基本问题的量子力学。关键的进展是完成了哈密顿力学的粒子的普遍力学的基础上行动波，符合包容性的有效性原则的立场行动。研究发现，不可约非决定性在动力学的所有尺度上都是内在的和普遍的。新的作用波方程是对单一动力学历史的完整描述，消除了经典-量子鸿沟。量子力学的统计理论作为修正的作用动力学的系综平均而出现。新的作用力学的系综平均导致了一个混合函数，包括行动波和概率密度的系综。这种混合波函数服从薛定谔方程，而薛定谔方程不是单粒子动力学方程。没有物质波的重建力学摆脱了被称为波函数坍缩的基本问题，并且解决了量子测量的棘手问题。另一个重要进展是正确解码了量子纠缠，清除了量子关联中的不可分性和非定域性。行动波不携带发散的零点能量的负担。重建的力学完全符合所有的经验要求，并与可信的物理本体论相协调。
2019-02-25 quant-ph
On reconstructing parts of quantum theory from two relates maximal conceptual variables
在书[4]中，从我所谓的概念变量的角度讨论了在量子理论中重建希尔伯特空间公式的一般问题，概念变量是由一个人或一群人定义的任何变量。这些变量可能是不可访问的，即，不可能通过实验或测量赋予数值，或可获得。文[4]和本文的一个基本假设是：群作用g2 G定义在某个最大可达变量变化的空间上，然后引入这些最大可达变量的可达函数。利用群表示理论，在假设观测者或观测者集合有两个相关的最大可达变量的前提下，恢复了希尔伯特空间的基本形式.关系的概念在这里得到了明确的定义。对称（自伴）算子连接到每个变量，在离散情况下，变量的可能值由算子的本征值给出。本文使文[4]的主要结果更精确，更一般。结果表明，主定理的条件可以通过两种基本方式减弱：1）不需要假设测量，因此结果也适用于一般的决策情况; 2）状态可以具有任意的相位因子。这种方法对量子理论的一些后果也在这里讨论。
2022-05-25 quant-ph
Reconstructing the Profile of Time-Varying Magnetic Fields With Quantum Sensors
量子系统由于其控制的进步，在精密计量方面表现出了巨大的希望。这不仅允许外部参数的敏感估计，而且还重建其时间分布。特别是，量子控制技术和正交函数理论已被应用于重建的完整的轮廓随时间变化的磁场。在这里，我们提供了一个详细的理论分析的重建方法的基础上的沃尔什函数，突出的正交沃尔什基础，现场重建的灵敏度，数据压缩技术和动态解耦理论之间的关系。具体而言，我们将展示如何沃尔什基础的属性和详细的灵敏度分析的重建协议提供了一种方法来表征重建和真实字段之间的错误。此外，我们证明了各种结果的可忽略功能的二进制序列，导致数据压缩技术在沃尔什的基础上，一个更资源有效的重建协议。可忽略性证明了一个富有成效的概念，以统一沃尔什函数的信息内容和它们的动态解耦功率，这使得重建方法对噪声具有鲁棒性。
2013-05-28 quant-ph
Recursive quantum detector tomography
传统的层析成像技术对于重建日益复杂的量子设备的操作员变得越来越不可行。我们描述了一种新的层析过程中使用相干态开始重建的对角线的运营商，然后每个连续的非对角线递归的方式。每个递归比重建整个算子要有效得多，并且每个连续的递归涉及更少的参数。我们应用我们的技术来重建的正算子值的措施（POVM）对应于最近开发的相干光检测器的相位灵敏度和数字分辨率。我们讨论了各种参数对重建精度的影响。实验结果表明了该方法的有效性和对实验噪声的鲁棒性。
2012-09-04 quant-ph
Hadamard Random Forest: Reconstructing real-valued quantum states with exponential reduction in measurement settings
针对仅需实值振幅的量子计算场景，提出基于Hadamard随机森林的实值量子态读出方法，将测量设置降至O(N_q)，经10量子比特IBM处理器验证，在特性提取、态重叠估计等方面表现优异，可用于量子线性求解器读出。
2025-09-05 quant-ph
Reconstructing thermal states using dimensionally limited probes : A Model for Limited Control & Memory in Quantum Thermodynamics
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Department of Physics, Technical University of Denmark（宏观量子态研究中心（bigQ），物理系，丹麦技术大学）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information - IQOQI Vienna, Austrian Academy of Sciences（量子光学与量子信息研究所-IQOQI维也纳，奥地利科学院）
本文提出一种扩展测量幺正模型，将智能体可用资源纳入考量，通过维度受限探针幺正重建未知量子态，发现该框架是粗粒化POVM的幺正表示，并应用于扩展西拉德引擎场景揭示了知识的作用。
2025-11-05 quant-ph
Reconstructing the relaxation dynamics induced by an unknown heat bath
在量子态层析成像中，一个潜在的误差源是系统与热浴的不受控制的接触，该热浴的详细性质是未知的，并且其对系统的影响在实验的不同运行之间变化。正是这些变化为重建系统的有效弛豫动力学提供了一个手柄。提出了一种基于最速下降分析和极大似然的估计方案。通过对弛豫动力学的重构，系统的原始量子态可以被约束到状态空间中的一条曲线上。
2011-12-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reconstructing quantum theory from diagrammatic postulates
我们提出了一个有限维量子理论的重建，所有的假设都以图表的形式陈述，使它们直观。等价地，它们是用范畴论的术语来表述的，这使得它们在数学上很有吸引力。同样地，它们也是用过程论的术语来表述的，确立了量子理论的概念支柱是关于系统和过程的构成方式。除了图示形式，关键的新方面，这一重建是引进了一个新的假设，对称净化。与普通的纯化假设不同，对称纯化同样适用于经典理论和量子理论。因此，我们首先重建全过程的理论描述的量子理论，包括复合经典量子系统和它们的相互作用，在限制自己的“完全量子”系统作为最后一步。我们提出了两种新的替代方式，“无泄漏”（大致信息增益引起干扰）和“杯子的纯度”（大致纠缠态的存在）。有趣的是，这些在任何有杯和帽的过程理论中都是等价的。此外，我们展示了如何标准的纯化公设可以被看作是一个直接后果的对称纯化公设和纯度的杯子。其他切线结果涉及广义概率理论（GPT）和过程理论（a.k.a.）的特定框架。CQM）。首先，我们提供了一个图形表示的GPT，其中，从今以后，可以归入过程理论。其次，我们认为，“锋利的匕首”确实是一个匕首结构的正确选择，因为这种锋利是至关重要的重建。
2021-04-21 quant-ph
Quantum criticality of reconstructing Fermi surfaces in antiferromagnetic metals
本文用泛函重整化群分析了二维金属中由于自旋密度波序的出现而引起的费米面重构的量子临界点。它的临界理论是由一个不动点控制的，在这个不动点中，序参量和费米子准粒子是强耦合的，并获得具有共同动力学临界指数的谱函数。我们得到的临界指数和费米面周围的准粒子谱权重的变化的结果。我们的分析是在一个两带的自旋费米子模型，这将允许与无符号问题的量子蒙特卡罗模拟比较的变体。
2013-01-09 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Reconstructing quantum states from single-party information
单分子系统的密度矩阵可能的相容性由其各自谱的线性约束来描述。每当这些量子边际约束中的一些饱和时，总的量子态就具有特定的简化结构。我们证明了这些显着的全球影响的极值局部信息是稳定的，即它们持有近似的光谱接近边界的允许区域。将这个一般结果应用于费米子量子系统，我们就可以描述哈特里-福克近似的自然扩展，并通过单粒子信息来量化它们的准确性，只有：不能被这种近似恢复的相关能的分数可以通过占据数图像中的一个简单的几何量从上面估计出来。
2017-03-05 math-ph math.MP quant-ph
Reconstructing Bohr's Reply to EPR in Algebraic Quantum Theory
哈尔沃森和克利夫顿对玻尔对爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的回答（EPR）进行了数学重建，并通过证明他们的客观性要求与霍华德在早期分析玻尔的回答时引入的EPR实在性标准的上下文版本之间的一致性，论证了这种回答是由描述实验数据的经典性和客观性这两个要求决定的。在本文中，我们推广了上述的一致性定理，一个相当初级的证明，适用于非相对论量子力学和代数量子场论的EPR状态的一般公式;我们澄清了现实的元素在EPR状态的经典性和客观性的玻尔的要求，在代数量子理论的一般公式。
2011-11-26 math-ph math.MP quant-ph
Reconstructing quantum states from local data
我们考虑从局域数据重建全局量子态的问题。由于重建问题一般有多个解，我们认为最大全局熵的重建状态与局部数据一致。我们证明了局域哈密顿量的唯一基态被精确地重构为最大熵态。更一般地说，我们表明，如果所讨论的状态是一个本地哈密顿与退化空间的本地不可区分的基态的基态，那么最大熵状态接近的基态投影仪。我们还表明，局部重建是可能的局部哈密顿热态。最后，我们讨论了一个过程，以证明重建的状态是接近真实的全局状态。我们把我们重建的最大熵态的熵称为“重建熵”，并在全息对偶的背景下讨论它与突现几何的关系。
2014-07-24 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Reconstructing quantum theory from its possibilistic operational formalism
我们从操作的角度发展了一个量子现象的可能性语义形式主义。这个语义系统是基于准备过程和是/否测试之间的楚二元性，目标空间是一个三值集配备了信息解释。一组基本的公理介绍了空间的状态。这组基本公理足以将状态空间约束为投射域。然后，在这个域结构内的纯态的子集的特征。在指定的属性和测量的概念，我们探讨测量和最小干扰测量之间的兼容性的概念。我们实现的域结构的表征的状态空间上的要求存在一个计划的区别是/否测试，必要条件的建设的正交关系的状态空间。关于状态空间的最后一个要求限制了相应的投射域是正交可补的。在状态空间上定义了一种正交关系，并研究了它的性质。具有这种关系，纯态的邻闭子集的邻偏序集自然继承了希尔伯特格的结构。最后，系统的对称性被刻画为Chu态射的一般子类。我们证明了这些Chu对称性保持了最小扰动测量类和状态间的正交关系。这些对称性自然地导致定义在纯态的正交闭子集集合上的希尔伯特格的正交态射。
2021-12-06 quant-ph
Photon number discrimination without a photon counter and its application to reconstructing non-Gaussian states
条件光子计数测量的非线性可用于“去高斯化"光的高斯态。在这里，我们提出并实验证明了光子数分辨率的技术，仅使用零差检测。然后，我们应用这种技术来通知有条件的测量，明确重建非高斯的一个和两个光子减去压缩真空态的统计。虽然我们的光子数测量依赖于系综平均值，不能用于制备非高斯态的光，其高效率，光子数分辨能力，并与电信频带的兼容性，使其适合于依赖于平均值的结果的量子信息任务。
2011-12-07 quant-ph
Reconstructing the quantum critical fan of strongly correlated systems via quantum correlations
尽管发生在零温度下，量子临界现象已知对强相关系统的有限温度相图有巨大影响-这是一个方面，可以通过实验观察到它们。特别是存在一个无间隙，零温度量子临界点是已知的理论上诱导存在一个扩展区域的参数空间-所谓的量子临界风扇-其特征在于幂律温度依赖性的所有可观的，与指数相关的量子临界点。尽管如此，在实验上确定量子临界扇及其到其他区域（重整化经典，量子无序）的交叉仍然是一个很大的挑战。聚焦于量子相变的范例模型，在这里，我们表明，量子关联-捕获的序参量的量子方差（I。Frérot和T. Roscilde，Phys. Rev. B { \bf 94}，075121（2016））-展示了与扩展参数区域上的量子临界状态相关联的温度缩放，比普通相关性揭示的要宽得多，并且具有到其他状态的明确的交叉。量子方差和动力学序参数的磁化率之间存在的联系铺平了道路的实验重建的量子临界风扇使用\emph{e.g.}光谱强相关的量子物质。
2018-05-08 cond-mat.str-el quant-ph
Reconstructing quantum molecular rotor ground states
可以合成C $_{60}$的纳米分子组装体以封闭偶极分子。这种内富勒烯的低温状态由量子力学转子描述，其是具有更高维局部希尔伯特空间的量子信息设备的候选者。内富勒烯阵列的实验探索正值机器学习技术被迅速采用来表征、验证和从测量数据重建量子态的时候。在本文中，我们开发了一种策略，用于重建的基态链的偶极转子使用限制玻尔兹曼机（RBM）适合训练的数据从高维希尔伯特空间。我们展示了从自由转子本征态基础上训练数据的RBM准确生成能量期望值，并探索了各种链长和偶极相互作用强度所需的学习资源。最后，我们证明了由于在采样过程中施加对称性的困难，RBM实现的准确性的根本限制的证据。我们讨论了在未来克服这种限制的可能途径，包括进一步发展自回归模型，如用于量子态重建的递归神经网络。
2020-07-03 cond-mat.dis-nn physics.chem-ph quant-ph
Reconstructing Quantum Dot Charge Stability Diagrams with Diffusion Models
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学卡夫利纳米科学研究所）
本文提出利用条件扩散模型从稀疏测量中重建量子点电荷稳定性图，通过两种实验驱动的掩码策略验证，展示了生成模型在减少量子设备表征开销方面的有效性。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall cs.LG quant-ph
Reconstructing Thermal Quantum Quench Dynamics from Pure States
针对量子计算机上热态制备困难的问题，本文提出仅模拟权重最大的密度矩阵元并结合 Hamiltonian 对称性压缩基态数，以指定精度重构热态非平衡动力学。
2023-07-26 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Reconstructing Bayesian Networks on a Quantum Annealer
贝叶斯网络是广泛使用的概率图模型，其结构很难从生成的数据开始学习。O'Gorman等人已经提出了一种算法来编码该任务，即，贝叶斯网络结构学习（BSNL），转化为一种可以通过量子退火解决的形式，但他们没有提供实验评估。在本文中，我们提出了（i）在Python中实现O'Gorman算法，（ii）一种划分和强制方法，允许解决更大规模的BNSL问题，以克服当前架构所带来的限制，（三）经验评价。具体而言，在实验中使用了几个问题，越来越多的变量。结果表明，O'Gorman的公式的有效性，BNSL的小规模的实例，和划分和强制方法的优越性，直接执行的O'Gorman的算法。
2022-04-07 cs.ET quant-ph
Reconstructing Entanglement Hamiltonian via Entanglement Eigenstates
纠缠哈密顿量$H_E$是通过子系统的约化密度矩阵$ρ_A=\exp(-H_E)$定义的，它是理解多体系统和量子场论中量子纠缠本质的重要概念。在这项工作中，我们探索了一个数值方案，该方案使用一个纠缠模式（即，本征态）。我们证明和基准的量子自旋晶格模型的计划。由此产生的$H_E$具有类似于具有空间变化耦合的物理哈密顿量的形式，这使得我们能够与微扰理论和共形场论进行定量比较。
2018-06-21 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Reconstructing quantum theory
我们讨论如何从操作公设重建量子理论。特别是，下面的假设只与经典概率论和量子理论相一致。逻辑共享：在纯状态和最大效应之间存在一对一的映射，这样我们就得到了单位概率。这个最大效应并不使概率等于任何其他纯态的概率。信息局部性：如果我们对每个组件执行最大测量，则在组合系统上实现最大测量。层析局部性：复合系统的状态可以通过对组件进行测量收集的统计数据来确定。可置换性：存在一个可逆变换的任何系统，影响任何给定的置换的任何给定的最大集的可区分的状态，该系统。坚固性：过滤器不平整。为了挑出量子理论，我们只需要加上与经典概率论不一致而与量子理论一致的任何要求。
2013-03-06 gr-qc hep-th quant-ph
Reconstructing quantum states with generative models
寻求可扩展的多体量子技术的一个主要瓶颈是难以对其制备进行基准测试，这些制备受到其量子态固有的指数“维数灾难”的影响。我们提出了一种基于深度神经网络生成模型的密度矩阵重建的实验友好方法。学习过程带有一个内置的重建近似证书，并且对正在审查的状态没有任何假设，使其既可靠又无条件。它可以有效地处理广泛的复杂系统，包括量子信息中的原型态，以及凝聚态物理中常见的局域自旋模型的基态。关键的见解是减少状态层析成像任务的信息完整的一组量子测量的统计的无监督学习问题。这构成了一种现代机器学习方法来验证大型量子设备，这可能被证明是适合变分优化的混合状态的神经网络模拟器。
2019-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum homodyne tomography with a priori constraints
我提出了一种新的算法重建的维格纳函数从零差统计。所提出的方法，基于最大似然估计，是能够在一个数值上稳定的方式补偿检测损失。
1999-01-25 quant-ph
Reconstructing Strings from Substrings with Quantum Queries
本文研究了在一定的查询模型下，为解决从未知字符串的子串重构未知字符串的问题而进行的量子查询的数量。更具体地说，问题的目标是通过以下形式的查询来识别未知字符串$S$：“$s$是$S$的子字符串吗？“，其中$s$是给定字母表上的查询字符串。标识字符串$S$所需的查询数就是此问题的查询复杂度。首先，我们展示了一个量子算法，它可以精确地识别字符串$S$，最多可以查询$3/4N + o(N)$，其中$N$是$S$的长度。这与经典的查询复杂度$N$形成鲜明对比。我们的算法使用Skiena和Sundaram的经典算法和Grover搜索作为子程序。为了使它们有效地工作，我们开发了另一个子程序，它可以找到一个字符串只出现在$S$，这可能有一个独立的利益。我们还证明了两个下界。第一个是$Ω(\frac{N}{\log^2{N}})$的一般下界，这意味着对于任何常数$ε$，我们都不能达到$O(N^{1-ε})$的查询复杂度。另一种观点认为，如果我们不能使用长度大致在$\log N$和$3 \log N$之间的查询，那么我们就不能在$N$中实现任何次线性函数的查询复杂度。
2012-04-20 cs.CC quant-ph
Entropic Dynamics: Reconstructing Quantum Field Theory in Curved Space-time
将量子力学的熵动力学重建推广到弯曲时空中的量子场论。熵动力学的框架，其中派生量子理论作为最大熵的方法的应用，是结合狄拉克，Hojman，Kuchasyness，和Teitelboim，他们用来开发一个经典的协变哈密顿理论的框架的协变方法。我们的目标是制定一个基于信息的替代目前的方法的基础上代数量子场论。其中一个关键因素是采用了熵时间的局部概念，其中在弯曲的三维表面上定义了瞬间，并且时间演化由这些表面的局部变形引起的变化的累积组成。由此产生的动力学是一个非耗散的扩散，限制了叶理不变性的要求，并采用了必要的本地量子势。作为该形式的应用，我们导出了弯曲时空中场的Escherichfest关系，并简要讨论了量子场论中发散的性质。
2019-08-02 gr-qc hep-th quant-ph
The lambda-q calculus can efficiently simulate quantum computers
我们表明，量子代数-q演算可以有效地模拟量子图灵机，通过显示如何量子代数-q演算可以有效地模拟一类量子元胞自动机，相当于量子图灵机。我们的结论是，量子计算机可能比量子计算机更强，因为NP完全问题，如可满足性，可以在量子计算机中有效地解决，但人们普遍怀疑量子计算机是否可以有效地解决这些问题。
1997-02-26 quant-ph
Reconstructing quantum entropy production to probe irreversibility and correlations
量子热力学的主要目标之一是描述量子过程中的不可逆性及其后果。在这里，我们讨论如何熵产生提供了一个量化的不可逆性在开放量子系统通过量子涨落定理。我们首先引入两次量子测量方案，其中测量之间的动态演化由完全正的、保迹（CPTP）量子映射（前向过程）描述。通过反转测量方案并应用量子映射的时间反演版本，我们可以研究这个向后过程与向前过程的不同之处。当CPTP映射是酉映射时，我们证明了随机量子熵产生仅仅是前向和后向过程对应的初始测量结果的概率的函数.对于二分开放量子系统，我们还证明了随机量子熵产生的平均值关于二分是次可加的（除了乘积态）。因此，我们找到了一种方法来检测子系统之间的相关性。我们的主要结果是建议一个有效的协议，以确定和重建每个子系统的随机熵产生的特征函数。这一过程使得能够重建甚至其他的物理量，例如复合系统的功分布和相应的内能。协议的效率和可能的扩展进行了讨论。最后，我们展示了如何利用最先进的捕获离子平台对我们的研究结果进行实验测试。
2018-06-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterizing Superconducting Qubits using Averaged Circuit Eigenvalue Sampling
本研究利用平均电路本征值采样（ACES）协议表征耦合超导量子比特，经泡利旋转调整噪声、考虑测量误差后，通过与传统基准方法对比验证了其准确性，并证实其可精准识别双量子比特门的特定噪声源。
2025-10-02 quant-ph
Frequency-bin interferometry for reconstructing electric fields with low intensity
本文提出FIREFLY频率箱干涉测量技术，利用量子脉冲门直接测量单光子脉冲的光谱幅度、相位和相干性，无需复杂重构算法，并引入多输出QPG实现未知泵浦脉冲下的同时表征，实验相似度超过95%。
2025-04-11 physics.optics quant-ph
Practical learning method for multi-scale entangled states
我们描述了一种从少量有效的测量和快速的后处理中重建多尺度纠缠态的方法。该方法只需要单个粒子的测量和测量的总数量是多项式的粒子数。用于状态重建的数据后处理使用标准工具，即矩阵对角化和共轭梯度法，并随粒子数多项式缩放。我们的方法可以防止从数值和实验缺陷的错误的积累。
2012-04-03 quant-ph
Temporal State Tomography via Quantum Snapshotting the Temporal Quasiprobabilities
Institute of Quantum Physics, School of Physics, Central South University（中南大学物理学院量子物理研究所）
本文提出时间态层析成像（TST）新范式，利用时间准概率分布重构多时间量子过程，统一重构密度算子和通道，并推导样本复杂度以量化统计效率。
2026-09-29 quant-ph
Maximum-likelihood algorithm for quantum tomography
在经典图像处理的背景下讨论了光学零差层析成像。这两个领域之间的类比被跟踪，并用于制定一个迭代的数值算法重建的维格纳函数从零差统计。
1999-04-15 quant-ph
Reconstructing the spatial structure of quantum correlations in materials
本文提出利用非弹性中子散射测量的动力学磁化率重建量子关联函数，发现在KCuF$_3$等材料中量子关联具有全新的空间结构和涌现长度尺度，并揭示了耦合自旋链的量子单配性，为探测量子材料底层态提供了模型无关手段。
2024-08-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Efficiently contractable quantum circuits cannot produce much entanglement
我们显示了两种不同的经典模拟方法之间的相似性测量为基础的量子计算-一个依赖于低纠缠（树张量网络）表示的计算机的状态，和其他张量收缩方法的基础上的拓扑结构的图形状态。我们利用这种相似性来说明，任何可以通过张量收缩有效模拟的量子线路都不能产生太多的纠缠。
2008-02-08 quant-ph
Reconstructing the multiphoton spatial wave function with coincidence wavefront sensing
提出符合波前传感（CWS）方法重建多光子空间波函数相位，通过弱测量波前传感器进行双光子数值模拟验证，为多体量子系统表征及量子光学应用提供直接空间途径。
2023-05-17 physics.optics quant-ph
Iterative maximum-likelihood reconstruction in quantum homodyne tomography
我提出了一个迭代的期望最大化算法重建一个量子光学系综从一组平衡的零差测量光学状态。该算法直接应用于采集的数据，绕过计算边缘分布的中间步骤。通过与传统的逆Radon变换技术的比较，表明了新方法的优越性。
2003-11-25 quant-ph
Improved Quantum State Tomography for the Systems with XX+YY Couplings and Z Readouts
利用态层析技术对量子器件进行表征在验证量子硬件和处理量子信息中起着重要的作用，但需要指数级的测量。对于具有XX+ YY型耦合和Z读出的系统，例如超导量子计算（SQC）系统，使用单量子比特读出操作的传统量子态层析成像（QST）在重建$n$ -量子比特态时至少需要$3^n$测量设置。在这项工作中，我提出了一个改进的QST增加2量子比特的演化作为读出操作，并获得了最佳的层析方案，使用整数规划优化。我分别将新方案应用于量子比特上具有最近邻、二维和全对全连接性的SQC系统。结果表明，与传统的QST方法相比，该方法可以减少60%以上的测量次数。此外，通过数值仿真，与传统方案在实验可行性和抗误差鲁棒性方面进行了比较。结果表明，新方案具有良好的可实现性，可以达到与传统方案相当甚至更高的精度。希望相关领域的实验工作者能够直接利用已有的结果来重建他们所研究的量子态。
2020-10-20 quant-ph
