Quantum Amplitude Estimation in Gradient-Based Stochastic Optimization
Alma Mater Studiorum – University of Bologna（博洛尼亚大学）
本文证明量子振幅估计算法在基于梯度的随机优化中相比蒙特卡洛方法可获得二次加速，并强调量子相位估计的集中保证是实现该优势的关键。
2026-07-02 quant-ph
Faster Amplitude Estimation
在本文中，我们介绍了一种有效的算法的量子振幅估计任务，工作在嘈杂的中间尺度量子（NISQ）设备。量子振幅估计是一个重要的问题，在量子化学、机器学习和金融等领域有着广泛的应用。由于用于使用相位估计的量子幅度估计的公知算法不能在NISQ器件中执行，因此在最近的文献中已经提出了替代方法。其中一些给出了几乎达到Heisenberg标度的上界的证明。然而，常数因子很大，因此界限很宽松。本文的贡献在于给出了一个查询复杂度上界几乎达到Heisenberg标度且常数因子较小的算法。
2020-10-31 quant-ph
Low-depth amplitude estimation via statistical eigengap estimation
University of Oxford（牛津大学）；Quantum Motion（量子运动）
本文提出基于统计本征间隙估计的低深度振幅估计方法，适用于Heisenberg极限和低深度电路 regime，通过简化经典后处理和优化查询深度获得性能提升。
2026-05-07 quant-ph
Noisy quantum amplitude estimation without noise estimation
许多量子算法包含一个重要的子程序，量子振幅估计。顾名思义，这本质上是参数估计问题，因此可以通过已建立的统计估计理论来处理。然而，该问题具有固有的困难，即系统，真实的量子计算设备不可避免地引入未知噪声;概率分布模型于是必须结合许多有害噪声参数，导致最佳估计器的构造变得低效且困难。对于这个问题，我们应用理论的滋扰参数（更具体地说，参数正交化方法），以精确地计算极大似然估计只有目标幅度参数，通过删除其他滋扰噪声参数。也就是说，我们可以在不估计噪声参数的情况下估计幅度参数。我们在数值模拟中验证了参数正交化方法，并在实际超导量子器件的实验中研究了估计器的性能。
2022-01-07 quant-ph
Noise-Aware Quantum Amplitude Estimation
本文提出量子振幅估计的高斯噪声模型，可嵌入多种算法实现噪声感知，并在IBM与Quantinuum量子计算机上验证其有效拟合实验数据，助力量子误差缓解。
2024-11-07 quant-ph
Asymptotically Optimal Quantum Amplitude Estimation by Generalized Qubitization
该研究证明量子振幅估计的标准差误差渐近下界约为1.28倍查询次数的倒数，提出可同时块编码多个多项式的广义量子比特化方法，实现了最优渐近精度，验证了下界的紧性。
2024-05-13 quant-ph
Randomized gap and amplitude estimation
我们提供了一种方法来估计低维系统中的光谱间隙。与传统的相位估计不同，我们的方法不需要辅助量子位，也不需要特征良好的门。相反，它只需要能够执行近似的Haar随机酉运算，应用其本征谱被找出的酉运算，并在计算基础上执行测量。我们讨论了这些想法的应用，在原地振幅估计和量子器件校准。
2016-06-14 quant-ph
General noise-resilient quantum amplitude estimation
本文提出一种通用抗噪量子振幅估计算法，可在噪声随电路深度变化的情况下增强振幅与可观测量的估计精度，并通过数值分析和理论分析验证其鲁棒性与计算准确性。
2023-12-02 quant-ph
Adaptive measurement strategy for noisy quantum amplitude estimation with variational quantum circuits
本文针对强度未知的退极化噪声下的量子振幅估计，提出利用变分量子电路近似最优测量基并结合两步自适应策略，数值验证该方法能近乎达到量子克拉美-罗界。
2025-07-09 quant-ph
Low depth amplitude estimation on a trapped ion quantum computer
振幅估计是一种基本的量子算法原语，它使量子计算机能够为一大类统计估计问题（包括蒙特卡罗方法）实现二次加速。从近期硬件实现的角度来看，主要缺点是幅度估计算法需要非常深的量子线路。最近的工作已经成功地在一定程度上减少了这些算法所需的资源，通过权衡一些较低深度电路的加速，但仍然需要高质量的量子位来演示这些算法。在这里，我们报告的结果的实验演示的振幅估计的国家的最先进的囚禁离子量子计算机。振幅估计算法用于估计随机选择的四维单位向量的内积，并且基于极大似然估计（MLE）和中国剩余定理（CRT）技术。当考虑更深的量子线路时，观察到基于MLE的方法的准确度的显著改善，包括具有超过90个两量子位门和深度60的电路，实现了$10^{-2}$量级的平均加性估计误差。发现基于CRT的方法为许多数据点提供了准确的估计，但平均而言对噪声的鲁棒性较低。最后，我们分析了两个幅度估计算法，考虑到硬件噪声的具体情况，以进一步改善结果。
2021-09-20 quant-ph
Harnessing Bayesian Statistics to Accelerate Iterative Quantum Amplitude Estimation
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文提出贝叶斯统计方法，用于提高迭代量子振幅估计的效率和精度，通过数学证明和数值实验展示其在量子计算中的优势。
2026-01-07 quant-ph
Amplitude Noise Squeezing in Cavity-Driven Oscillations of a Mechanical Resonator
我们分析了机械谐振器中极限环振荡的振幅和相位噪声，该机械谐振器参数耦合到驱动高于其谐振频率的光学腔。在给定的温度下，极限环振荡具有比由纯谐波驱动器激发的相同平均振幅的状态更低的振幅噪声;对于足够低的热噪声，可以产生亚泊松谐振器状态。我们还计算了发生在极限环状态的线宽变窄，并表明，而最小值是由直接相扩散，扩散由于光学弹簧效应可以占主导地位，如果腔不完全驱动边带共振。
2010-02-02 quant-ph
Iterative Quantum Amplitude Estimation
我们介绍了量子幅度估计（QAE）的一种新变体，称为迭代QAE（IQAE），它不依赖于量子相位估计（QPE），而是仅基于Grover算法，这减少了所需的量子位和门的数量。我们提供了一个严格的分析IQAE，并证明它实现了二次加速比的双对数因子相比，经典的蒙特卡罗模拟。此外，我们通过实证研究表明，我们的算法优于其他已知的没有QPE的QAE变体，有些甚至是数量级，即，我们的算法需要显著更少的样本来实现相同的估计精度和置信水平。
2021-04-19 quant-ph
Near-Heisenberg-limited parallel amplitude estimation with logarithmic depth circuit
Mizuho Research & Technologies, Ltd.（瑞穗研究与技术株式会社）；Quantum Computing Center, Keio University（庆应义塾大学量子计算中心）；Graduate School of Science and Technology, Keio University（庆应义塾大学理工学研究科）；Department of Applied Physics and Physico-Informatics, Keio University（庆应义塾大学应用物理与物性信息学系）
本文提出一种并行振幅估计算法，实现总查询数接近Heisenberg极限和电路深度亚线性缩放，通过可调GHZ态和优化的Grover电路实现高效并行化。
2026-06-29 quant-ph
Quenched decoherence in qubit dynamics due to strong amplitude-damping noise
我们非微扰地研究了振幅阻尼噪声作用下量子比特的时间演化。我们发现，在强耦合的量子比特的退相干可以淬灭由于大的环境反馈，使量子比特可以在很长的时间限制相干演化。作为应用，我们证明了对于由两个独立的量子比特组成的量子信道，在不相关的局域振幅阻尼噪声作用下，它可以在强耦合下保持有限纠缠，并且在长时间内保持比经典隐形传态更好的保真度.
2014-03-09 quant-ph
Improved maximum-likelihood quantum amplitude estimation
本文深化了最大似然量子幅度估计（MLQAE）的分析，提出并验证了一种启发式修改方法，以克服目标幅度在特定异常值范围内无法达到所需精度的问题，使其更适用于近期和中期量子硬件。
2023-05-17 quant-ph
Quantum Control Noise Spectroscopy with Optimal Suppression of Dephasing
针对现有量子振幅噪声光谱方法易受低频退相干噪声和失谐误差干扰的问题，研究利用最优控制得到兼具强抗干扰性和频谱集中度的简单正弦波形，实现了复杂噪声环境下振幅噪声谱的准确估计。
2023-05-05 quant-ph
Energy risk analysis with Dynamic Amplitude Estimation and Piecewise Approximate Quantum Compiling
研究推广了Approximate Quantum Compiling算法以缩减CNOT深度，并提出基于动态电路的Dynamic Amplitude Estimation算法，在减少电路宽度与迭代次数的同时，于10量子比特硬件上实现了能源合约组合风险的原理验证。
2023-06-06 quant-ph
Entanglement-induced exponential advantage in amplitude estimation via state matrixization
本文提出基于态矩阵化的量子振幅估计新框架，利用通道块编码，在特定纠缠条件下实现指数级门复杂度降低，超越标准算法的近最优性能。
2025-02-26 quant-ph
Observation of Robust Quantum Resonance Peaks in an Atom Optics Kicked Rotor with Amplitude Noise
实验研究了脉冲训练噪声对原子光学反冲转子量子共振峰的影响。在后期的时间平均能量的原子的量子共振峰被发现是令人惊讶的鲁棒性对所有级别的噪声施加到踢幅度，而即使是小级别的噪声踢期间导致其破坏。用稳定的、$ε$ --经典动力学的出现来解释共振峰对振幅噪声的鲁棒性和该峰两侧平均能量的下降。温伯格岛Guarneri和S. Fishman，\textit{Nonlin.} \textbf{16}，1381（2003）]。
2004-09-06 quant-ph
Non-Boolean Quantum Amplitude Amplification and Quantum Mean Estimation
本文将量子振幅放大和振幅估计算法推广到非布尔预言机。一个非布尔的oracle $U_φ$对一个本征态$|x\rangle$的作用是应用一个依赖于状态的相移$φ(x)$。与布尔型预言机不同，非布尔型预言机的特征值$\exp(iφ(x))$不限于$\pm 1$。两个新的预言算法的基础上，这样的非布尔预言。第一种是非布尔振幅放大算法，其基于$φ(x)$的值优先放大本征态的振幅。从给定的初始叠加态$|ψ_0\rangle$开始，以具有较高$\cos(φ)$值的基态为代价来放大具有较低值的$\cos(φ)$的基态。第二种算法是量子平均估计算法，它使用量子相位估计来估计期望值$\langleψ_0|U_φ|ψ_0\rangle$，即，通过对$|ψ_0\rangle$进行测量而采样的随机$x$的$\exp(iφ(x))$的期望值。结果表明，量子平均估计算法提供了一个二次加速比相应的经典算法。这两种算法演示使用模拟玩具的例子。简要讨论了算法的潜在应用。
2021-02-09 quant-ph
Improving two - qubit state teleportation affected by amplitude damping noise based on choosing appropriate quantum channel
研究了振幅阻尼噪声对量子信道中两量子比特隐形传态的影响。为了解决同样的问题，X。Hu，Y.古角，澳-地Gong和G. Guo [Phys.Rev.A81，054302，（2010）]最近指出，在噪声存在的情况下，使量子信道中更多的量子比特受到振幅阻尼可以增加隐形传态协议的保真度。而本文通过对量子信道的一些调整，获得了比X情况下更高的隐形传态保真度。此外，我们的策略比量子蒸馏更简单，与使用弱测量相比，它是确定性的。此外，还对保真度进行了分析，指出一般情况下，选择合适的量子信道能更好地提高量子隐形传态的能力，并否定了振幅阻尼噪声越大，质量越好的事实。
2017-05-24 quant-ph
Modified Grover operator for amplitude estimation
在本文中，我们提出了一种量子振幅估计方法，使用修改后的Grover算子和二次方地提高了估计精度在理想情况下，在传统的使用标准Grover算子。在去极化噪声条件下，该方法在理论上可以达到量子费舍尔信息所表征的极限估计精度，而传统方法在理论上无法达到相同的极限估计精度.在一般情况下，这种优越性需要一个复杂的自适应测量，但我们数值证明，所提出的方法可以优于传统的方法和接近最终的精度，即使是一个简单的非自适应测量策略。
2021-08-23 quant-ph
Amplitude-noise-resilient entangling gates for trapped ions
本研究针对囚禁离子简谐近似下难实现振幅噪声鲁棒的问题，提出利用弱非简谐性实现符合实验要求的抗振幅噪声纠缠门，可通过微结构阱或库仑相互作用实现，适用于各类玻色总线量子比特耦合平台。
2025-06-18 quant-ph
Amplitude estimation via maximum likelihood on noisy quantum computer
最近，我们发现了几种候选的量子算法，可以在近期设备中实现，用于估计给定量子态的振幅，这是各种计算任务（例如Monte Carlo方法）中的核心子例程。其中一种算法是基于并行量子线路的极大似然估计。在本文中，我们扩展了这种方法，使它包含了现实的噪声效应，然后给出了一个超导IBM量子器件上的实验演示。在此模型的基础上，假设去极化噪声，构造了极大似然估计器。然后，我们制定的问题作为一个两个参数估计问题的目标幅度参数和噪声参数。特别是，我们表明，存在异常的目标值，其中的Fisher信息矩阵变得退化，因此估计误差不能得到改善，即使通过增加振幅放大的数量。实验结果表明，尽管由于噪声的影响，估计误差会饱和，但所提出的极大似然估计器在查询次数上实现了量子加速。这个估计误差的饱和值与理论是一致的，这意味着去极化噪声模型的有效性，从而使我们能够预测量子计算机中的硬件组件（特别是门误差）的基本要求，以实现量子加速的幅度估计任务。
2021-10-11 quant-ph
Quantum Purification for Amplitude Damping Noise
本文提出一种针对振幅阻尼噪声的量子纯化新方法，仅需少量辅助比特和克利福德门，即可显著提升态或信道的保真度，且成功概率较高，为实际量子系统提供了可扩展的噪声缓解方案。
2025-09-06 quant-ph
Impact of Amplitude and Phase Damping Noise on Quantum Reinforcement Learning: Challenges and Opportunities
Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）
研究幅度和相位阻尼噪声对量子强化学习算法的影响，通过分析和数值分析评估其对学习过程及性能的作用，发现不可避免的噪声或能为增强量子机器学习过程带来机会。
2026-07-28 quant-ph
Quantum amplitude estimation from classical signal processing
本文将量子振幅估计映射为经典信号处理中的到达方向估计问题，结合 ESPRIT 与压缩感知采样，提出无相位估计的并行 QAE 算法，在 95% 置信度下实现顺序查询复杂度约 4.3/ε、并行约 0.26/ε，较已有最佳结果提升 16 倍。
2025-05-09 quant-ph
Faster Coherent Quantum Algorithms for Phase, Energy, and Amplitude Estimation
我们考虑在以下条件下执行相位估计：我们只给出输入状态的一个副本，输入状态不必是幺正的本征态，并且状态必须不被测量。大多数量子估计算法做出的假设使它们不适合这种“相干”设置，只剩下教科书方法。我们提出了新的算法，相位，能量和幅度估计的概念和计算比教科书的方法更简单，具有更小的查询复杂性和附属足迹。它们不需要量子傅里叶变换，也不需要量子排序网络来计算几个估计的中值。相反，他们使用块编码技术来一次计算一个比特的估计，通过奇异值变换执行所有放大。这些改进的子程序加速了量子Metropolis采样和量子贝叶斯推断的性能。
2022-12-12 quant-ph
Comparison of Amplitude Estimation Algorithms by Implementation
量子振幅估计（QAE）是由Quarnard等人发明的，2002年，最近发表了几种先进的算法（Grinko等人，2019年，Aaronson等人和Suzuki等人，2020年）。变体与原始算法之间的主要区别在于变体不需要量子相位估计（QPE），量子相位估计是规范QAE的关键组成部分（Quarnard等人，2002年），这是由许多昂贵的操作NISQ设备。在本文中，我们比较和分析了两种新的QAE方法（Grinko等人，2019年，铃木等人，2020年）通过使用Qiskit包实现。比较是基于oracle查询的数量、量子线路深度和实现的其他复杂性来绘制的，以获得固定的准确性。我们从计算的角度讨论了每个算法的优势和局限性。
2020-05-08 quant-ph
Quantum circuit to estimate pi using quantum amplitude estimation
本研究提出一种利用算术电路及量子振幅估测来估测π值的量子线路。我们回顾了两种类型的量子乘法器，并提出了基于乘法器的量子平方电路作为执行量子计算所需的基本算术电路。用门尺寸为$ O(n) $的量子加法器实现的平方器需要$ O(n^2) $门和至少一个辅助量子位，而用量子傅里叶变换（QFT）实现的平方器需要$ O(n^3) $门而不需要辅助量子位。所提出的估计π的量子线路是基于蒙特卡罗方法、量子幅度估计和量子平方器。该电路采用量子场论的量子平方器，以$ 2^{2n} $为采样点，在$ 4n + 1 $量子比特中实现。所提出的方法是使用量子计算机模拟器与$ n $是从2到6的变化，所得到的结果进行了比较，通过执行一个经典的计算。
2020-10-21 quant-ph
Efficient simulation of noisy IQP circuits with amplitude-damping noise
University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文提出一种多项式时间经典算法，用于模拟受恒定幅度阻尼噪声影响的IQP电路输出分布，适用于任意l-局部对角门生成的深度为Ω(log n)的电路。
2026-04-22 quant-ph
Minimization of the estimation error for entanglement distribution networks with arbitrary noise
保真度估计对于纠缠分发网络的质量控制至关重要。由于测量会使量子态坍缩，我们考虑一种设置，其中节点随机采样纠缠量子比特对的子集进行测量，然后根据测量结果估计未采样量子比特对的平均保真度。所提出的估计协议在具有任意噪声且没有先验信息的困难场景中实现了最低的均方估计误差。此外，该协议是实现友好的，因为它只执行本地泡利算子根据预定义的序列。数值研究表明，现有的保真度估计协议相比，所提出的协议减少了估计误差，在这两种情况下与i.i.d.噪声和相关噪声。
2022-10-07 quant-ph
Noise-Robust Ultrafast Entanglement Generation in Rydberg Atoms via Quantum Optimal Control
Hunan Key Laboratory of Super-Microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University（中南大学物理学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室）
研究通过量子最优控制理论，在Rydberg原子中实现超快纠缠生成，分析了激光噪声对贝尔态保真度的影响，发现相位噪声是主要限制因素，提出双脉冲结构在无噪声情况下可达到99%保真度。
2026-04-21 quant-ph
Quantum amplitude estimation algorithms on IBM quantum devices
自从Escherard等人发表了量子幅度估计（QAE）算法以来，2002年，已经提出了几种变化，如Aaronson等人，2019年，Grinko等人，2019年，铃木等人，2020.原始和变体之间的主要区别是后者排除了量子相位估计（QPE）。考虑到QPE是原始QAE的关键组件，但由许多操作组成，这一差异是显著的，这些操作被认为对当前NISQ时代的器械来说是昂贵的。我们比较了最近提出的两种变体（Grinko等人，2019年和Suzuki等人，2020年）通过使用Qiskit（一种用于量子计算的开源框架）在IBM Quantum设备上实现它们。我们从量子计算机上的实现和性能的角度分析和讨论了每种算法的优点。
2020-08-04 quant-ph
Bayesian Quantum Amplitude Estimation
International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）；High-Assurance Software Laboratory (HASLab), INESC TEC（高可信软件实验室（HASLab），INESC TEC）；Department of Computer Science, University of Minho（米尼奥大学计算机系）
提出BAE与aBAE两种贝叶斯量子振幅估计算法，具备噪声感知与自适应能力，在容错下达到Heisenberg极限，并在有噪与无噪场景下误差低于其他算法。
2025-09-08 quant-ph
Quantum-enhanced metrology for multiple phase estimation with noise
我们提出了一个一般的框架，研究同时估计的多个相位在存在噪声作为一个离散化的相位成像模型。这种方法可以导致多相估计的精度的非平凡界。我们的结果表明，即使在噪声环境中，多个相位的同时估计（SE）总是优于每个相位的单独估计（IE）。然而，由于$d$是相位的数量，估计的方差中的$O(d)$优势可能渐进地消失，利用该优势，SE优于用于无噪声过程的IE方案。当噪声较低时，这些边界恢复海森堡尺度，具有$O(d)$优势。举例说明了光子损失信道多相位估计界的实用性。
2014-08-10 quant-ph
Ancilla-Assisted Enhancement of Channel Estimation for Low-Noise Parameters
为了统一处理量子过程中极小噪声或微弱信号的估计问题，我们引入了具有一个噪声参数的低噪声量子信道的概念.在几个示例中已知，先前的纠缠与非本地输出测量一起提高了信道估计的性能。在本文中，我们研究这种“辅助增强”的噪声参数估计在一般的低噪声信道。对于两级系统的信道，我们证明了增强因子，即辅助估计的Fisher信息与原始估计的Fisher信息之比，总是上界为3/2。文中还给出了可达性的一些条件，并举例说明。
2005-08-29 quant-ph
Mitigating depolarizing noise on quantum computers with noise-estimation circuits
当前量子计算机的一个重要问题是噪声。虽然存在许多不同的噪声通道，但去极化噪声模型通常适当地描述了涉及许多量子位和门的大型电路的平均噪声。我们提出了一种方法来减轻去极化噪声，首先估计其速率与噪声估计电路，然后使用估计的速率校正的目标电路的输出。通过对海森堡模型的仿真，验证了该方法的有效性.我们发现，我们的方法结合读出错误校正，随机编译，和零噪声外推产生的结果接近精确的结果，即使是包含数百个CNOT门的电路。
2021-03-15 quant-ph
Criteria for unbiased estimation: applications to noise-agnostic sensing and quantum channel estimation
Sejong University（世宗大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Korea Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；University of Tokyo（东京大学）
本文提出无偏估计的准则，应用于噪声无关传感和量子通道的可学习性分析，展示了在未知泡利噪声下的相位估计方法及量子通道参数的可学习性。
2026-07-31 quant-ph
Noise-resilient phase estimation with randomized compiling
我们提出一种基于随机编译的抗噪声相位估计方法，通过将一般噪声转换为随机泡利噪声，在不增加量子资源开销的情况下显著降低相位估计误差，为容错量子计算前的相位估计应用铺平道路。
2023-06-22 quant-ph
N-body-extended Channel Estimation for Low-Noise Parameters
低噪声信道的概念是近年来提出的，并对其进行了详细的分析，以描述环境驱动的噪声过程[M。霍塔，T. Karasawa和M. Ozawa，Phys.Rev.A72，052334（2005）]。本文还提出了信道低噪声参数的估计理论。在这份报告中，我们解决了低噪声参数估计问题的$N$体扩展的低噪声通道。我们微扰计算输出状态的Fisher信息，以评估参数估计的均方误差的下限。我们表明，在所有的输入状态的Fisher信息的最大值可以通过一个因式分解的输入状态的低噪声参数的领先顺序。因此，为了实现最佳估计，不需要存在$N$子系统的纠缠，只要真正的低噪声参数足够小。
2006-09-28 quant-ph
Noise-resistant phase gates with amplitude modulation
我们提出了一个简单的方案来实现快速任意相位门，并采用脉冲调制来提高门对不同噪声源的鲁棒性。通过引入腔的参量驱动，在腔与量子阱之间产生Rabi相互作用，并通过设计合适的逻辑态，构造了一个两量子比特的任意相位门.在此基础上，我们实现了幅度整形门，以获得增强的弹性，以控制门时间和频率失谐的错误。凭借特别设计的逻辑状态，该方案显示出对量子态能量弛豫的内在抵抗力。此外，我们表明，对腔衰减的门鲁棒性可以提高幅度调制显着。
2020-08-13 quant-ph
Classical post-processing approach for quantum amplitude estimation
Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology（昆明理工大学理学院）；Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）
本文提出一种结合量子计算与经典后处理的技术，以提升量子振幅估计的效率并减少对量子资源的依赖，通过数值模拟验证了方法的有效性及计算复杂度分析。
2025-08-22 quant-ph
Provably Optimal Control for Multiplicative Amplitude Control Noise
我们提供了一种技术，以获得可证明的最佳控制序列的量子系统的影响下，时间相关的乘性控制噪声。利用[Phys. Rev. Research 3，033229（2021）]中介绍的电路级噪声模型，我们证明了我们可以将找到这样一个序列的问题映射到一个凸优化问题，该问题具有从凸性得出的保证最优性。我们还表明，这种技术是兼容的更一般的离轴时间相关的失相噪声。尽管失去了可证明的最优性，在这种情况下，数值优化的控制序列仍然可以实现接近最优的性能时，控制噪声是强相对于失相的贡献。这种方法将使得能够在系统中开发最佳量子逻辑门，其中由于控制中的幅度漂移而引起的噪声相对于诸如基于离子阱的量子计算机或快速控制的极限中的移相是强的。
2022-05-13 quant-ph
Reliable Interval Estimation for the Fidelity of Entangled States in Scenarios with General Noise
针对量子网络中一般噪声导致纠缠态保真度估计不确定的问题，提出联合随机抽样、思想实验与贝叶斯推断构建可信区间，并结合后验分布偶数阶矩提升精度，分析了影响精度的因素及测量比例的确定。
2024-11-15 quant-ph
Useful Multiparticle Entanglement and Sub-Shot-Noise Sensitivity in Experimental Phase Estimation
我们实验证明了一个通用的标准，以确定纠缠态有用的估计一个未知的相移的灵敏度高于散粒噪声限制。我们将展示如何利用这种纠缠的例子，一个极大似然以及贝叶斯相位估计协议。使用纠缠四光子态，我们实现了相位灵敏度明显超过散粒噪声限制。我们的纠缠增强计量学的方法和量子态的详细比较揭示了多粒子纠缠和子散粒噪声不确定性之间的联系，无论是在频率论和贝叶斯相位估计设置。
2011-08-30 quant-ph
Experimental Realization of Optimal Noise Estimation for a General Pauli Channel
我们提出了一个泡利噪声信道的最佳估计协议的实验实现。该方法是基于2-qubit贝尔态的产生和量子噪声的引入在一个状态子系统的控制方式。贝尔测量实现的最佳估计的效率，优于量子过程层析成像。
2011-12-21 quant-ph
Fault tolerance against amplitude-damping noise using Bacon-Shor codes
本文设计了一种基于Bacon-Shor码的容错方案，直接针对振幅阻尼噪声，构建了容忍多个阻尼错误的通用逻辑门集合并估计了容错阈值，证明了噪声自适应量子码实现容错的可行性。
2025-03-28 quant-ph
Accelerated Quantum Amplitude Estimation without QFT
提出一种无需量子傅里叶变换的量子振幅估计算法，通过更小常数实现 $O(1/\varepsilon)$ 量子计算复杂度，并利用计算机辅助估计获得更紧上界，整体性能优于现有方法。
2024-07-23 quant-ph
Efficient State Preparation for Quantum Amplitude Estimation
量子幅度估计（QAE）可以实现二次加速的应用，经典的解决蒙特卡罗模拟。实现这一优势的关键要求是有效的状态准备。如果态制备太昂贵，它会削弱量子优势。制备任意量子态相对于量子比特的数量具有指数复杂度，因此不适用。目前已知的有效技术需要基于对数凹概率分布的问题，涉及从经验数据中学习未知分布，或者完全依赖于量子算术。在本文中，我们介绍了一种方法来简化状态准备，连同电路优化技术，这两个可以帮助减少电路的复杂性QAE状态准备显着。我们展示了引入的技术，用于实量子硬件上的数值积分示例，以及赫斯顿模型下的期权定价，即，基于一个随机波动过程，使用模拟。
2020-05-15 quant-ph
Quantum search degeneration under amplitude noise in queries to the oracle
我们研究如何幅度噪声查询的甲骨文降低量子搜索算法的性能。Grover搜索和类似的技术广泛用于各种量子算法，包括竞争对手争夺机密数据的情况。因此，甲骨文盒线成为竞争活动的主题，改变了它们的正常功能。当然，这样可能会出现很多错误。失相对量子搜索的可能影响已经在文献中讨论过。振幅阻尼是另一种应首先分析的误差。为了研究这个问题，我们引入了一个简单的集体失真模型与振幅阻尼通道的使用。所有感兴趣的量都应该被认为是Grover迭代次数的函数。特别是，我们调查的成功概率相对于参数的幅度误差的水平的特征。即使错误量不是必需的，成功概率也显著降低。也就是说，这个概率很快就会降低到接近一半的值。我们还研究了振幅噪声存在时量子相干性和成功概率之间的权衡关系。
2022-05-25 quant-ph
Achieving fault tolerance against amplitude-damping noise
随着人们对小型、嘈杂的量子计算设备的强烈兴趣，人们开始推动更大、更精确--因此也更有用--的量子计算机。虽然完全容错的量子计算机原则上能够使用受到一般噪声影响的设备实现任意精确的计算，但它们需要的巨大资源远远超出了我们目前的能力范围。一个中间步骤是构建有限精度的量子计算机，通过较低水平，因此成本较低的噪声去除技术来增强。这就是我们工作的动机，我们研究了针对影响量子设备的主要噪声的容错编码量子计算。具体来说，我们开发了一个协议的容错编码的量子计算组件的存在下，振幅阻尼噪声，使用4量子位代码和恢复程序量身定制的这种噪声。我们描述了一个通用的容错编码的小工具，并计算噪声的伪阈值，低于我们的计划导致更准确的计算。我们的工作证明了将量子容错的思想应用于目标噪声模型的可能性，概括了最近对偏置噪声容错的追求，超越了通常的泡利噪声模型。我们还说明了如何某些方面的标准容错直觉，主要是通过保利噪声的考虑，可以失败的更一般的噪音。
2022-03-14 quant-ph
Amplitude and phase noise in Two-membrane cavity optomechanics
本文研究双膜腔光机系统中激光振幅与相位噪声的影响，通过在Langevin方程中引入噪声项并实验注入校准噪声，验证理论模型并量化噪声量。
2023-08-31 quant-ph
