Tight bounds on Pauli channel learning without entanglement
Pritzker School of Molecular Engineering, The University of Chicago（芝加哥大学普利兹克分子工程学院）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Institute for Quantum Information and Matter, California Institute of Technology（加州理工学院量子信息与物质研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（圆周理论物理研究所）；Center for Theoretical Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院理论物理中心）
本文研究无纠缠条件下的泡利信道学习，证明其等价于带中间测量和经典前馈的量子电路模型，并给出 Θ(2^n ε^{-2}) 轮测量的紧下界，从而弥合了与纠缠辅助算法 Θ(ε^{-2}) 副本复杂度之间的差距。
2024-10-18 cs.IT cs.LG math.IT
The condition for entanglement enhanced information transmission of Pauli memory channel
给出了任意通道参数的泡利存储通道中纠缠增强经典容量的充分条件。在某些特殊情况下，该条件也是必要的，但在一般情况下不是必要的。在证明中运用了控制理论和扰动理论。
2006-07-06 quant-ph
Optimal parameter estimation of Pauli channels
最佳测量配置，即，本文研究了量子比特和广义泡利信道的二元POVM形式的最佳输入量子态和测量。信道方向被定义为具有任意固定的泡利矩阵基的信道的收缩方向。在量子位泡利信道的情况下，与已知的信道方向，它示出的最佳配置，最大限度地提高Fisher信息的估计参数由三个冯诺依曼测量连同纯输入状态指向适当的信道方向。这些结果的推广广义泡利通道也给出。此外，提出了一种计算效率高的估计方法，用于估计量子比特泡利信道情况下的信道方向。该方法的效率是由模拟说明：它示出了其方差是1/N的顺序，其中N是所使用的测量的数量。
2015-11-20 quant-ph
Experiment design and parameter estimation of Pauli channels using convex optimization
本文提出了一个统一的框架，用于参数估计的凸优化和实验设计的凸最大化的泡利信道，它可以扩展到广义泡利信道。在信道方向已知的情况下，仿射参数化的Choi矩阵变成一个凸优化问题的LS参数估计广义泡利信道。对于量子比特泡利信道，给出了一种简单的信道方向估计迭代算法。通过最大化输出量子系统的Fisher信息矩阵的迹来进行实验设计，以找到用于信道估计的最佳输入状态和测量POVM。对于已知信道方向的情况，发现最佳输入状态应该是纯的，最佳测量POVM是极值的。在量子比特泡利信道的情况下，最优配置中的输入态和POVM元素都应该平行于信道方向。所提出的方法和算法说明了简单的数值例子。
2011-07-05 quant-ph
Geometry of generalized Pauli channels
我们分析了从相互无偏基构造的广义泡利通道的几何结构。Choi-Jamiovskowski同构允许我们用广义泡利映射的本征值来表示希尔伯特-施密特线元和体积元。在确定适当的区域的整合，我们解析计算广义泡利通道及其重要子类的体积。特别是，我们得到的广义泡利通道，可以产生一个合法的发电机和纠缠打破的体积。我们还提供了上界的积极，保迹广义泡利映射的体积。
2020-04-15 math-ph math.MP quant-ph
Pauli channel tomography with unknown channel directions
在本文中，我们估计量子比特泡利信道的参数使用信道矩阵的形式主义。这项工作的主要新颖之处在于，我们不假设泡利通道的方向是已知的，但它们也是通过层析成像过程确定的。结果表明，为了最优地估计收缩参数和信道矩阵，我们应该有输入量子比特和测量的信道方向。然而，为了最佳地估计信道方向，我们应该使用不同的层析成像条件。
2013-04-16 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement-Free Parameter Estimation of Generalized Pauli Channels
我们提出了一个广义泡利信道的参数估计协议作用于$d$维希尔伯特空间。所提出的方法的显着特点包括产品探针状态和测量，测量配置的数量线性$d$，最小的后处理，和缩放的均方误差相媲美的纠缠为基础的参数估计方案的广义泡利信道。我们还表明，在测量广义泡利算子的误差所造成的泡利噪声可以建模为测量误差。这使得可以利用测量误差减轻框架来减轻由广义泡利信道引起的误差。我们使用这个结果来减轻探针状态上的噪声，并恢复无噪声探针的缩放，除了与噪声强度相关的常数因子。这种将泡利通道建模为测量噪声的方法也可以独立用于其他NISQ任务，例如，状态层析成像问题、变分量子算法以及泡利测量具有中心作用的其他信道估计问题。
2021-06-27 quant-ph
Generalized Pauli channels and a class of non-Markovian quantum evolution
我们分析了由含时广义泡利通道族所代表的量子演化。这种演变是由随机退相干通道相对于最大数量的相互无偏基地。我们得到了信息回流消失的充分必要条件。
2016-12-15 quant-ph
Pauli Cloners for Pauli Channels
JoS QUANTUM GmbH（JoS量子有限公司）
本文提出了一种量子电路架构，用于实现多量子比特的泡利克隆，并探讨了泡利误差与克隆器在量子通信中的应用。
2026-01-31 quant-ph
Graph state basis for Pauli Channels
我们引入图态基对角化来计算量子码通过泡利信道的相干信息。该方案是5000倍的速度比最有名的一个级联重复码，为我们提供了一个实际的建设性的方式接近量子容量的泡利信道。非加性量子码的相干信息的计算也可以在图态基下得到极大的简化。
2010-07-27 quant-ph
Geometry of symmetric and non-invertible Pauli channels
我们分析了几何的积极和完全积极的，保迹泡利映射是完全由两个不同的参数。这包括五类对称和不可逆的泡利通道。利用Choi-Jamio \lkowski态空间中的Hilbert-Schmidt度量，计算了纠缠破裂、时间局域产生和可分信道的相对体积.最后，我们找到了完整的正性区域的形状与四面体的所有泡利通道。
2020-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Minimax discrimination of two Pauli channels
我们考虑的问题，最佳区分两个泡利通道中的最小最大策略，最大限度地提高正确识别的通道的概率最小。我们发现在信道的最佳输入状态，并显示在何种条件下，使用纠缠严格增强可扩展性。最后，我们比较了极大极小策略和贝叶斯策略。
2005-09-13 quant-ph
Classical capacity of the generalized Pauli channels
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学物理、天文学和信息学学院物理研究所）
研究广义泡利通道的霍尔维容量和经典容量界限，推导出霍尔维容量的上下界并证明其弱可加性，计算了泡利通道及两参数广义泡利通道的经典容量。
2019-08-11 math-ph math.MP quant-ph
Entangled states maximize the two qubit channel capacity for some Pauli channels with memory
我们证明了在具有任意记忆度的泡利信道的情况下，量子信道的最大互信息的一般上界是饱和的。对于这样的信道的一个子集，我们明确地确定最佳信号状态。我们分析表明，对于这样的一类通道纠缠态确实是最佳的记忆阈值以上。值得注意的是，所得到的信道容量是记忆参数的不可微函数。
2003-07-02 quant-ph
Error Thresholds for Arbitrary Pauli Noise
单参数量子信道族的误差阈值被定义为使得信道的量子容量保持为正的最大噪声水平。这又保证了由该信道建模的噪声的量子纠错码的存在。将单量子比特的误差离散化，就得到了重要的泡利量子信道家族;奇怪的是，多体纠缠态可以将这些信道的阈值提高到所谓的哈希界限之外，这种效应被称为相干信息的超加性。在这项工作中，我们将泡利通道的单形划分为单参数的家庭和计算其误差阈值的数值下限。我们发现相对于泡利单形中对应于偏置噪声的大区域的散列界，误差阈值大幅增加，泡利单形是有前途的量子计算架构中的现实噪声模型。误差阈值的计算上的家庭的图形状态，一种特殊类型的稳定器状态。为了确定一个图形状态的相干信息，我们设计了一个算法，利用底层图形的对称性，从而大大提高了计算速度。该算法使用计算群论的工具，并允许我们考虑大量顶点上的对称图状态。我们的算法特别适用于重复码和级联重复码（或猫码），我们的研究结果提供了第一个全面的研究任意泡利信道的超可加性。此外，我们确定了一个新的家庭的量子码的基础上树图。这些树图状态的错误阈值在泡利单纯形的大区域中优于重复码和猫码，因此形成具有期望的纠错特性的新的码族。
2021-10-28 cs.IT math.IT quant-ph
Non-Markovianity induced by Pauli-twirling
University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本研究指出，泡利扭曲可能导致非马尔可夫性，需使用负泡利-林布兰德参数以正确描述实验噪声。
2026-02-09 quant-ph
Simulation of non-Pauli Channels
我们考虑由共享一个资源状态的两方来模拟一个量子信道，并且可以应用经典通信（LOCC）辅助的本地操作。这种LOCC的一种特定类型是标准的隐形传态，然而，它仅限于泡利通道的模拟。在这里，我们展示了如何我们可以很容易地扩大这个类的最小扰动的隐形传态协议，在那里我们引入了远程方之间的经典通信信道中的噪声。通过采用这种有噪声的协议，我们提供了一个必要的条件来模拟一个非泡利信道。特别是，我们的特点是假设作为资源状态的振幅阻尼通道的Choi矩阵所产生的一组通道。在这个集合中，我们确定了一类保利阻尼通道，我们绑定的双向量子和私人的能力。
2017-11-03 quant-ph
Quantum simulation of Pauli channels and dynamical maps: algorithm and implementation
提出模拟泡利信道及其动力学映射的量子算法，采用参数化电路，并给出N量子比特变换的数学条件，在IBM量子计算机上验证了单量子比特实现及保真度。
2023-07-31 quant-ph
Regularized maximal fidelity of the generalized Pauli channels
我们考虑广义泡利信道最大保真度的渐近正则化问题，这是一个类似于经典信道容量的问题。特别地，我们找到了极值信道的概率和最大输出$\infty$ -范数的公式。对于宽类的通道，我们表明，这些数量是乘法。最后，我们找到了满足时间-局部主方程的正则化最大保真度。
2018-10-11 math-ph math.MP quant-ph
Generalization of Pauli channels through mutually unbiased measurements
我们引入了一个新的广义的泡利通道使用相互无偏测量算子。所得到的信道是双随机的，但它们的特征向量不是酉的。我们分析了信道的性质，如完全正性，纠缠破缺，最大输出纯度的乘法。我们用Gell-Mann矩阵和Heisenberg-Weyl观测量构造的映射来说明我们的结果。
2020-09-07 math-ph math.MP quant-ph
Convex Combinations of Pauli Semigroups: Geometry, Measure and an Application
与无穷小信道不同，短时马尔可夫信道不形成凸集。作为这一观察的一个特殊例子，我们考虑混合三个泡利通道的问题，保守地假设是量子动力学半群，并充分表征所得到的泡利单形。我们证明了在泡利单纯形中，非马尔可夫（完全正不可分）和马尔可夫信道的集合都不是凸的，并且非马尔可夫信道的测度约为0.87。泡利单形中的所有通道都是P可分的。在量子资源理论的背景下，潜在的应用进行了讨论。
2020-06-01 quant-ph
Approximation of real error channels by Clifford channels and Pauli measurements
Gottesman-Knill定理允许基于稳定器的量子纠错电路的有效模拟。这些电路中的错误通常被建模为去极化通道，通过使用蒙特卡罗方法在整个电路中随机插入泡利门。虽然方便，但这些通道是常见的、现实的通道（如振幅阻尼）的差近似。在这里，我们通过允许随机插入任何一个量子位门或测量，可以有效地模拟稳定器形式主义内，分析了一个更大的一组有效的模拟误差通道。我们的新的误差通道被证明是一个可行的方法，准确地逼近真正的误差通道。
2012-07-11 quant-ph
Beyond the mixture of generalized Pauli dephasing channels
本文推翻了广义泡利通道可仅由 $(d+1)$ 个退相干通道凸组合表示的直觉，探讨了更广泛的广义泡利通道混合性质，并揭示了量子比特与高维量子dit在可逆性及马尔可夫半群构成上的根本区别。
2023-09-10 quant-ph
Constructing Smaller Pauli Twirling Sets for Arbitrary Error Channels
在量子纠错码的差错阈值估计中，旋转是一种广泛用于将任意噪声信道转换为泡利信道的技术。它在实际实验和经典量子模拟中都是非常有用的。最小化旋转门集合的大小增加了模拟的效率，并且在实验中，它可能减少所需的运行次数和电路深度（以及因此的错误负担）。传统的旋转使用泡利门的全集作为旋转门的集合。本文提供了泡利旋转的理论背景，并提供了一种方法来构造一个旋转门集，该旋转门集的成员数量与给定误差通道的泡利基的大小相当，通常比泡利门的全集小得多。我们还表明，旋转是等同于稳定器的测量与丢弃的测量结果，这使我们能够进一步减少旋转门集的大小。
2018-09-12 quant-ph
Engineering fidelity of the generalized Pauli channels via legitimate memory kernels
我们分析了记忆核主方程控制的广义泡利通道的保真度。结果表明，通过适当地设计相应记忆核的参数，具有非局域噪声的量子演化可以比相应的由马尔可夫半群控制的纯马尔可夫演化具有更高的保真度.类似的工程可以实质性地影响量子纠缠、熵和量子相干性的演化。
2018-12-26 quant-ph
Quantum cloning and the capacity of the Pauli channel
介绍了一种量子克隆机，它从一个量子比特产生两个近似的副本，而每个副本的整体输入到输出操作是一个泡利通道。一个不可克隆不等式的推导，描述了两个副本的质量之间的平衡。这还提供了具有概率$p_x$、$p_y$和$p_z$的泡利信道的量子容量的上限。如果$(\sqrt{p_x},\sqrt{p_y},\sqrt{p_z})$位于一个椭圆体之外，其极点与通用克隆机的去极化通道重合，则容量将消失。
1998-03-30 quant-ph
Minimum error discrimination of Pauli channels
我们解决了以最小错误概率鉴别两个给定泡利通道的问题。我们发现，不同于酉变换之间的歧视的情况下，使用纠缠与辅助系统可以严格提高歧视，任何最大纠缠态允许实现最佳的歧视。我们还提供了一个简单的必要和充分条件的结构的通道，最终的最小错误概率可以实现没有纠缠援助。当满足这样的条件时，最优输入态仅仅是泡利矩阵之一的本征态。
2005-06-09 quant-ph
Symmetric dilations of Pauli channels and semigroups
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文研究了单量子比特Pauli通道的Stinespring扩张的对称性质，探讨了通用情况和具体例子（如相位退相干和去极化通道）。通过推导Pauli群在环境希尔伯特空间上的表示，分析了连续时间驱动由时间无关哈密顿量的扩张以及快速碰撞生成Pauli动力学半群的碰撞模型。补充了最近关于此类扩张的一般结果，并展示了Pauli通道的协变性如何对扩张哈密顿量和环境初始态施加强约束，从而显式构造所有情况下的时间依赖扩张。
2026-05-20 quant-ph
Convex combinations of CP-divisible Pauli channels that are not semigroups
研究了由马氏信道的凸组合所得到的信道的记忆性质，这些信道不一定是量子动力学半群（QDS）。特别是，我们表征的几何区域的（非）马尔可夫渠道的三个泡利渠道的凸组合，作为一个函数的偏差从半群形式的家庭的渠道。区域是高度凸的，有趣的是，非马尔可夫区域的测量收缩，与所考虑的家庭的QDS结构有更大的偏差，强调了通道混合下的（非）马尔可夫性的违反直觉的性质。
2020-09-29 quant-ph
On Error Thresholds for Pauli Channels: Some answers with many more questions
Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；David R. Cheriton School of Computer Science, University of Waterloo（滑铁卢大学大卫·R·切里顿计算机科学学院）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理珀尔迈特研究所）；Department of Combinatorics and Optimization, University of Waterloo（滑铁卢大学组合数学与优化系）；Department of Applied Mathematics, University of Waterloo（滑铁卢大学应用数学系）
本文研究Pauli通道的误差阈值，通过分析余集重量生成函数框架，探讨了稳定化码的非加性特性及拼接码的性能优化。
2026-03-04 cs.IT math.IT quant-ph
Efficient estimation of Pauli channels
泡利通道在量子信息中是普遍存在的，既是许多计算架构中的主要噪声源，也是分析纠错和容错的实用模型。在这里，我们证明了有效学习泡利通道，更一般的泡利投影的量子信道的几个结果。我们首先推导出一个程序，用于学习一个泡利通道上的$n$量子比特具有高概率的相对精度$ε$使用$O\bigl(ε^{-2} n 2^n\bigr)$测量，这是有效的希尔伯特空间维度。该估计是强大的状态准备和测量误差，连同相对精度，使得它特别适合于涉及高精度量子门的表征应用。接下来，我们表明，一组任意的$s$泡利错误的错误率可以估计到一个相对精度$ε$使用$O\bigl(ε^{-4} \log s\log s/ε\bigr)$测量。最后，我们表明，当泡利通道是由马尔可夫场与最多$k$ -本地相关，我们可以学习整个$n$ -量子比特泡利通道相对精度$ε$只有$O_k\bigl(ε^{-2} n^2 \log n \bigr)$测量，这是有效的量子比特的数量。这些结果使许多应用超越了仅表征大规模量子系统中的噪声：它们为定制量子代码，优化解码器和定制容错程序以适应特定设备铺平了道路。
2022-02-22 quant-ph
Pauli component erasing quantum channels
量子系统的退相干用量子信道来描述。然而，完全理解这些通道，特别是在多粒子环境中，仍然是一个正在进行的艰巨任务。我们在泡利弦的基础上提出了一种量子映射族，它可以保留或完全擦除多量子比特系统的分量，我们称之为泡利分量擦除映射。对于相应的通道，它表明，保存的组件可以被解释为一个有限的向量子空间，从中我们得到几个属性和完成的特征。此外，我们证明了所获得的家庭的渠道形成一个半群，并推导出其生成元。我们使用这个简单的结构，以确定物理实现和连接所获得的家庭的渠道与马尔可夫过程。
2022-10-14 quant-ph
Private communication from Pauli channels with no privacy
Networked Quantum Devices Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（网络量子设备单元，冲绳科学技术大学院大学）
该研究证明两个各自私有容量为零的Pauli信道联合使用可激活私有通信，通过转置反退化信道和简单二进制码实现。
2026-09-18 quant-ph
Incompatibility of unbiased qubit observables and Pauli channels
如果量子可观测量和通道形成相同测量设备的部分，则它们被认为是兼容的，否则它们不兼容。可观测量和通道之间的兼容性约束可以通过强调量子测量内的噪声和干扰之间的必要权衡的关系来量化。在本文中，我们将讨论这些相容关系的一般性质，然后充分刻画无偏量子比特可观测和泡利通道的相容条件。表征的影响表现在一些具体的例子。
2017-10-02 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
New lower bounds on the non-zero capacity of Pauli Channels
我们研究了为量子信道的非零容量提供最佳已知阈值的编码，即，可校正噪声的上限，使用熵方法计算阈值。我们的研究结果表明，泡利噪声是可校正的哈希边界。对于去极化信道，这种方法允许实现对于f=0.80870的保真度（无误差概率）的非零容量。
2008-10-08 quant-ph
Pauli transfer matrix direct reconstruction: channel characterization without full process tomography
本文提出一种通过特定输入态和泡利测量直接重构泡利转移矩阵元素的层析协议，相比标准量子过程层析可指数级减少实验配置数量，同时保持相同采样次数，提升了选择性信道表征的效率。
2023-10-31 quant-ph
Adaptivity is not helpful for Pauli channel learning
本文证明自适应策略在泡利信道学习与测试中不优于非自适应策略，并据此给出 $\ell_p$ 范数学习、白噪声检验及熵、支持集和钻石距离估计的最优查询复杂度。
2025-09-19 quant-ph
Efficient Pauli channel estimation with logarithmic quantum memory
SEAS, Harvard University（哈佛大学塞弗里德学院）；IIIS, Tsinghua University（清华大学信息国家实验室）
研究量子设备Pauli噪声信道特征值估计问题，提出仅需对数级辅助量子比特和多项式级测量的高效协议，突破了此前非级联协议需指数级测量的下界，并证明零内存协议仍需指数级测量。
2025-09-14 cs.CC cs.IT cs.LG
Engineering classical capacity of generalized Pauli channels with admissible memory kernels
该研究分析记忆核主方程生成的广义Pauli信道经典容量，发现调控核参数可使非局域噪声演化的动力学映射容量高于纯马尔可夫演化，并给出量子比特和qutrit示例，且该现象未在时间局域主方程中出现。
2021-09-21 quant-ph
Capacities of the covariant Pauli channel
本研究针对SO(2)协变的两参数Pauli信道，精确求解了经典与纠缠辅助容量，解析确定了量子容量为零区域，并利用标志扩展给出量子与私有容量的上下界，推进了完整Pauli信道容量的确定。
2022-12-05 quant-ph
Single snapshot non-Markovianity of Pauli channels
IBM Quantum, IBM T. J. Watson Research Center（IBM量子，IBM T.J.沃森研究中心）；CMC Microsystems（CMC微系统公司）；IBM Quantum, IBM Almaden Research Center（IBM量子，IBM阿尔马登研究中心）
研究单快照下多量子位保罗i通道的非马尔可夫性，发现生成器结构与标准保罗i-林布兰德模型相同，但速率可能为负或复数，随机保罗i通道几乎总是非马尔可夫，且物理噪声模型下负速率普遍存在。
2026-03-19 quant-ph
A short note on effective Pauli noise models
本文提出从经典模拟中提取有效泡利噪声模型的方法，以Frobenius距离度量最接近误差信道，并指出相干误差定量处理的谜题。
2023-11-15 quant-ph
Pauli semigroups and unistochastic quantum channels
我们采用相似等价的观点，在门集断层扫描称为规范，分析属于一个半群，$Φ= e^{{\cal L}t}$的量子操作的各种属性，因此通过Lindblad运营商。我们首先观察到，非单位部分的通道从时间的演变。专注于酉运算，我们限制我们的注意力的单量子比特的情况下，显示嵌入四面体的泡利通道的半群是有界的产品概率向量组成的表面，并包括单位映射连同最大去极化通道。因此，泡利半群的每个成员都酉等价于一个单随机映射，描述了一个与一个量子比特环境的耦合，最初是在最大混合态，由一个四阶酉矩阵确定。
2019-03-29 quant-ph
Memory kernel approach to generalized Pauli channels: Markovian, semi-Markov, and beyond
在本文中，我们分析了由记忆核主方程控制的广义泡利通道的演化。我们提供了必要和充分条件的内存内核产生合法的（完全积极的和保迹的）量子演化。特别地，我们分析了一类生成量子半马尔可夫演化的核，这是马尔可夫半群的自然推广。有趣的是，马尔可夫半群的凸组合超越了半马尔可夫情形。我们的分析说明了几个例子。
2017-06-30 quant-ph
The coherent information of Pauli channels with coded inputs
相干信息的计算是获得量子信道量子容量的基本步骤。我们引入正交和完全码的基础来评估的相干信息，每个通道使用时的输入是稳定器码字的最大混合。在码基中，输出密度矩阵是对角的，系统和辅助的联合输出是块对角的。通过计算误差算子的权值来计算相干信息。
2010-07-27 quant-ph
Singularities, mixing and non-Markovianity of Pauli dynamical maps
通道的量子非马尔可夫性可以通过混合马尔可夫通道来产生，正如最近许多作者所观察到的那样。我们考虑一个类似的问题，是否可以通过混合非奇异通道来产生通道的奇异性，即，那些缺乏它们的人。在这里，我们在量子位泡利通道的背景下回答这个问题。另一方面，具有奇异性的混合通道可以导致在合成通道中消除奇异性。我们区分两种类型的奇异通道，这导致下混合到广泛相当不同的属性的奇异性在所得到的通道。连接到非Markovianity（在意义上完全积极的不可分割性）指出。这些结果对通过通道混合过程实现不可逆量子信道的实验施加了非平凡的限制。
2021-04-20 quant-ph
SPAM Tolerance for Pauli Error Estimation
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
提出一种对状态制备和测量（SPAM）误差具有鲁棒性的Pauli误差估计算法，将问题归约为群体恢复，并扩展复分析技术，仅需exp(n^{1/3})次无纠缠态制备与测量。
2026-07-01 cs.DS quant-ph
Degenerate Quantum Codes for Pauli Channels
量子纠错码的一个显著特点是，它们有时可以用来纠正比它们唯一识别的更多的错误。这种退化码早已为人所知，但仍然知之甚少。我们提供了一个启发式的设计退化量子码的高噪声率，这是适用于生成代码，可用于在几乎任何泡利信道的速率是不可能的非退化码进行通信。非退化和退化代码性能之间的差距是相当大的，与此相反，只有以前的演示这种效果的微小幅度。我们还确定了一个通道，我们的代码都没有优于最好的非退化码，并表明，它是非常不同的任何渠道的非退化码是已知的最佳。
2006-12-23 quant-ph
No quantum Ramsey theorem for stabilizer codes
本文研究由泡利算子的张量积生成的混合么正通道的量子图，我们称之为泡利通道。我们发现，大多数量子图所产生的泡利通道有非平凡的量子团或量子anticliques这是稳定码。然而，尼克·韦弗的量子拉姆齐定理在稳定子码和泡利通道方面的重新表述失败了。具体地说，对于每一个正整数$n$，存在一个$n$ -量子比特泡利通道，对于该通道，任何非平凡的量子团或量子反团都不能成为稳定子码。
2020-08-17 math.CO math.FA math.OA
Digital simulation of convex mixtures of Markovian and non-Markovian single qubit Pauli channels on NISQ devices
本文研究在NISQ设备上模拟单量子比特泡利信道的凸混合，针对马尔可夫混合产生非马尔可夫信道及非马尔可夫混合产生马尔可夫信道两种情况，提出减少CNOT门数量的启发式电路构造方法和正则化过程矩阵以获得CPTP信道的策略。
2024-02-27 quant-ph
A class of quasi-eternal non-Markovian Pauli channels and their measure
研究了一类生成元中具有多重奇点的量子比特非马尔可夫广义Pauli动力学映射。我们讨论了几个简单的例子，涉及三角函数或其他非单调时间依赖的地图，并详细讨论了结构的通道，没有任何三角函数的依赖。我们在这里揭开了奇点的概念，表明它对应于一个点，在这个点上，动力学可以是正则的，但映射是暂时不可逆的，这给出了一个基本的指导方针，以构建这种不可逆的非马尔可夫信道。在所考虑的家庭中的大多数成员的渠道是准永恒的非马尔可夫（QENM），这是一个更广泛的类的非马尔可夫信道比永恒的非马尔可夫信道。在具体的，准永恒的非马尔可夫（QENM）信道在考虑类的措施示出为$\frac{2}{3}$在各向同性的情况下，约0.96在各向异性的情况下。
2021-05-01 quant-ph
Quantum advantages for Pauli channel estimation
我们发现，纠缠测量提供了一个指数的优势，在样本复杂性泡利信道估计，这是一个基本的问题和一个实际上重要的子程序基准近期量子设备。我们考虑的具体任务是同时学习$n$ -量子位泡利通道的所有特征值到$\pm\varepsilon$精度。我们给出了一个估计协议与$n$ -量子比特的辅助，成功的概率很高，只使用$O(n/\varepsilon^{2})$副本的泡利信道，同时证明，任何辅助的协议（可能与自适应控制和信道级联）将需要至少$Ω(2^{n/3})$轮的测量。我们进一步研究了少量的Ancillas所提供的优势。对于$k$ -量子比特辅助（$k\le n$）可用的情况下，我们获得了任何非级联协议的$Ω(2^{(n-k)/3})$的样本复杂度下限，以及任何非自适应，非级联协议的$Ω(n2^{n-k})$的更强下限，这是紧的。我们还展示了如何将辅助估计协议应用于一个实际的量子基准测试任务中的噪声弹性和样本效率的方式，给出合理的噪声假设。我们的研究结果为学习中的量子优势提供了一个实际有趣的例子，也为量子基准测试带来了新的见解。
2021-11-08 quant-ph
Short Codes for Quantum Channels with One Prevalent Pauli Error Type
在量子信息系统中的主要问题之一是由于噪声而存在的错误，并且为此量子纠错码（QECC）起关键作用。虽然大多数已知的代码被设计用于纠正一般错误，即，错误表示的任意组合的泡利X，Y和Z算子，在本文中，我们研究的稳定器QECC的设计能够纠正给定数量的一般泡利错误，加上eZ泡利错误的一个指定类型，例如，Z错误。当量子信道不对称时，这些代码可能是有意义的，因为某些类型的错误比其他错误更频繁地发生。我们首先推导出一个广义量子汉明界限，这样的代码，然后提出了一个设计方法的基础上的伴随式分配。例如，我们发现了一个[[9，1]]量子纠错码，能够纠正一个通用量子位错误加上一个任意位置的Z错误。根据广义量子汉明界限，这是具有指定纠错能力的最短码。最后，我们分析了新的代码在非对称信道的性能。
2021-04-09 quant-ph
