基于旋转方法和信息层次的量子映射可扩展层析成像研究进展
Progress toward scalable tomography of quantum maps using twirling-based methods and information hierarchies
摘要：
我们提出了一个统一的方式现有的方法可扩展的部分量子过程层析成像。我们专注于两个主要的方法：在Bendersky等人提出的一个。100，190403（2008）]，以及分别在Emerson等人[Science 317，1893（2007）]和López等人[Phys.Rev.A79，042328（2009）]中描述的那些，它们可以组合在一起。这些方法共享一个基本的功能：它们基于这样的思想，即通过研究这种映射的旋转的某些性质，可以有效地执行量子映射的层析成像。从这个角度来看，在本文中，我们提出的扩展，改进和比较分析的可扩展方法的部分量子过程层析成像。我们还澄清了所提取的信息的意义，我们介绍了有趣的和有用的属性的$χ$ -矩阵表示的量子映射，可以用来建立一个更清晰的路径，实现全面的断层扫描的量子过程中的可扩展的方式。
英文摘要：
We present in a unified manner the existing methods for scalable partial quantum process tomography. We focus on two main approaches: the one presented in Bendersky et al. [Phys. Rev. Lett. 100, 190403 (2008)], and the ones described, respectively, in Emerson et al. [Science 317, 1893 (2007)] and López et al. [Phys. Rev. A 79, 042328 (2009)], which can be combined together. The methods share an essential feature: They are based on the idea that the tomography of a quantum map can be efficiently performed by studying certain properties of a twirling of such a map. From this perspective, in this paper we present extensions, improvements and comparative analyses of the scalable methods for partial quantum process tomography. We also clarify the significance of the extracted information, and we introduce interesting and useful properties of the $χ$-matrix representation of quantum maps that can be used to establish a clearer path toward achieving full tomography of quantum processes in a scalable way.
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