Learning quantum tomography from incomplete measurements
Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所)
本文提出利用深度神经网络改进量子态重构,通过优化测量序列和重构算法提升重构效率。
2026-09-10 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
Optimal estimation of quantum processes using incomplete information: variational quantum process tomography
我们开发了一个量子过程层析成像方法,变分重建过程的地图,使用噪声和不完整的动态信息。新方法包括最常见的量子过程层析成像方案。它基于Maciel等人在arXiv:1001.1793[quant-ph]中提出的变分量子层析成像方法(VQT)。
2011-03-25 quant-ph
Comment on "Why Einstein, Podolsky and Rosen did not prove that quantum mechanics is 'incomplete'"
这篇评论最近发表的文章“为什么爱因斯坦,波多尔斯基和罗森没有证明量子力学是”不完全的“(arXiv:0805.0217)由J.H.菲尔德表明,一些结论,在所附的文章,从狄拉克δ分布的无效使用的结果。
2008-05-19 quant-ph
Reconstruction of motional states of neutral atoms via MaxEnt principle
我们提出了一个方案,从不完整的类断层扫描数据的量子系统的状态重建。该方案是基于最大熵的Jaynes原则。我们应用我们的算法重建中性原子的运动量子态。作为一个例子,我们分析了C. Salomon在巴黎的ENS上,我们重建了囚禁在光晶格中的Cs原子运动量子态的Wigner函数。
2002-02-14 quant-ph
Incomplete quantum state estimation: a comprehensive study
本文详细介绍了利用似然和熵的联合最大化进行量子态估计的方法。在建立了完美和不完美测量的算法之后,我们将该过程应用于模拟和实际实验的数据。我们证明了不完美的测量不完整的数据的现实情况下,可以成功地处理。
2012-02-08 quant-ph
Microcanonical ensemble and incompleteness of quantum mechanics
结果表明,微正则系综之所以可能,是因为微观世界中存在量子力学无法描述的概率过程。通过一个简单的例子证明了正则分布不是独立的,也不是与微正则分布相等的,而是微正则系综平均的结果。
2011-06-08 quant-ph
Reconstruction of quantum states of spin systems via the Jaynes principle of maximum entropy
我们应用最大熵的Jaynes原理对关联自旋态进行了部分重构。我们确定了完全重建由自旋-1/2组成的系统的最相关状态所必需的最小可观测量集(例如,Bell和Greenberger-Horne-Zeilinger状态)。我们调查在何种程度上不完全的测量可以揭示相关自旋态的非经典特征。
1997-01-30 quant-ph
Optimal compression of quantum information for one-qubit source at incomplete data: a new aspect of Jaynes principle
我们考虑在不完全的实验数据表征的量子源的量子信息的最佳处理的问题。特别地,我们证明了对于单比特量子源,Jaynes原理提供了一个简单的方案,用于量子信息的最佳压缩。根据这个方案,我们应该处理得好像源的密度矩阵实际上等于Jaynes态的矩阵一样。
1998-03-31 quant-ph
Why Einstein, Podolsky and Rosen did not prove that quantum mechanics is `incomplete'
本文指出,Einstein-Podolsky-Rosen关于量子力学“不完备性”的结论由于论证中的两个逻辑错误而失效。事实上,如果有可能进行所提出的格丹肯实验,它将表明量子力学对于所讨论的可观测量是“完备的”。然而,由于波函数的非平方可积性质,所提出的实验给出了在位形或动量空间的有限间隔内进行测量的消失概率。因此,关于量子力学的“完备性”或其他问题,不能从实验中得出任何结论。
2008-05-02 quant-ph
Quantum state tomography via sequential uses of the same informationally incomplete measuring apparatus
$d$维量子系统的状态只能通过执行具有$m\geqslant d^2$结果的信息完全测量来推断。然而,实验上可获得的测量在信息上可能是不完整的。在这里,我们表明,一个单一的信息不完整的测量设备仍然能够提供所有的信息,如果在一排应用几次。我们推导出这样的测量装置的一个必要和充分条件,并给出了量子位,qutrits,一般的$d$级系统,和复合系统的$n$量子位,这样的测量装置存在的说明性的例子。我们表明,投影测量和Lüders测量与2个结果是无用的,在考虑的情况下。
2021-01-15 quant-ph
Informationally Incomplete Quantum Tomography
在具有大希尔伯特空间的量子自由度的源的量子态层析成像中,例如光的量子态的推断,这些源的量子态的完整表征由于有限的资源而通常是不可行的。因此,信息不完全状态估计的概念变得重要。这些概念对于量子信道/过程层析成像的应用是理想的,其通常需要大量的测量设置用于量子信道的完全表征。量子态和量子过程层析成像的一些关键方面以教程评论文章的形式排列在一起,该文章迎合了量子层析成像领域的新学生和研究人员,重点关注最大似然相关技术作为指导性示例来说明这些想法。
2013-11-13 quant-ph
Process reconstruction: From unphysical to physical maps via maximum likelihood
我们表明,极大似然(MML)方法为我们提供了一个有效的方案重建量子信道从不完整的测量数据。通过构造,该方案总是导致完全正的信道估计。利用这个属性,我们使用MML的非物理操作的物理近似的推导。特别地,我们分析了通用非门的最佳近似以及量子非线性极化旋转的物理近似。
2005-01-19 quant-ph
Incomplete quantum process tomography and principle of maximal entropy
本文的主要目标是将最大熵原理(MaxEnt)扩展并应用于不完全量子过程估计任务。我们将通过Choi-Jamiolkowski同构定义一个所谓的过程熵函数,即与量子过程相关的状态的冯诺伊曼熵。它将表明,一个任意的过程估计实验可以重新制定在一个统一的框架和MaxEnt原则可以一贯利用。我们将认为,建议选择的过程熵满足自然列表的属性,它减少到状态最大熵原则,如果应用到制冷设备。
2009-01-07 quant-ph
Obtaining conclusive information from incomplete experimental quantum tomography
我们证明了不完全量子层析成像可以在实验实现中给出结论性的信息。我们将状态空间划分为多个不相交子集的联合,并最终确定在完全未知的状态下准备的系统属于哪个子集。换句话说,我们构造并解决成员问题。我们的隶属度问题是将状态空间划分为四个不相交的集合的并集,这些集合是通过固定两个最大纠缠参考态和参考态与未知制剂之间的保真度函数“半径”的边界值而形成的。我们研究了度量决定性地解决这些隶属度问题的充要条件。我们构造并实验实现了这样的信息不完全测量的双光子偏振态与组合的单量子比特测量,并解决了在示例情况下的成员问题。
2019-04-11 quant-ph
A probabilistic approach to quantum Bayesian games of incomplete information
贝叶斯博弈是一种不完全信息的博弈,在这种博弈中,所有参与者都不完全知道博弈规则。我们考虑贝叶斯博弈的性别之战,有几个贝叶斯纳什均衡,并调查其结果时,基本的概率集是从广义爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验。我们发现,这个概率集,这可能成为不可因式分解,结果在一个独特的贝叶斯纳什均衡的游戏。
2014-09-09 quant-ph
Quantum State Tomography with incomplete data: Maximum Entropy and Variational Quantum Tomography
当我们没有信息完备的测量集时,量子态的估计值就不能唯一地确定。在这种情况下,在与可用数据兼容的密度矩阵中,通常优选的是最不具有丢失信息的密度矩阵。这是最大熵估计(MaxEnt)和变分量子断层扫描(VQT)的目的。在这里,我们提出了变分量子层析成像的一个变种,并显示其与最大熵方法在量子层析成像与不完整的测量集的关系。我们证明了它们的等价性的情况下,本征基测量,并通过数值模拟,我们强调他们类似的行为。因此,在修改后的VQT公式,我们有一个量子态的估计,无偏的MaxEnt和的好处,VQT可以更有效地解决了线性半定规划。
2013-06-03 quant-ph
Quantum coherence with incomplete set of pointers and corresponding wave-particle duality
量子相干性量化了量子系统中叠加的量,是若干现象和技术背后的原因和资源。它取决于系统的量子态被表达的自然基础,而这又取决于被分析和利用的物理设置。虽然量子相干性迄今为止已经被概念化,采用不同类别的完整的基础,确实存在有趣的物理情况,其中的自然基础是一个不完整的,一个例子是干涉设置与观察者控制只有一定比例的所有狭缝。我们对一般量子态引入了关于任意不完全基的量子相干性的量化,并发展了相应的资源理论,确定了自由态和操作。此外,我们还得到了多缝干涉系统中量子相干性与哪条路径信息之间的互补关系,这为我们提供了量子系统中波粒二象性的另一面,并证明了互补性在更一般的系统中是起作用的。
2021-08-12 quant-ph
Variational quantum tomography with incomplete information by means of semidefinite programs
介绍了一种利用不完全信息和噪声信息重建未知量子态的新方法。该方法是一个线性凸优化问题,因此具有唯一的最小值,可以有效地解决半定规划。数值模拟表明,估计的状态并没有高估纯度,也没有最佳纠缠的期望值见证。该方法的收敛特性类似于压缩感知方法,在这个意义上,为了重建低秩状态,它只需要一小部分的努力对应于一个信息完整的测量。
2011-04-27 quant-ph
Quantum process tomography with informational incomplete data of two $J$-coupled heterogeneous spins relaxation in a time window much greater than $T_1$
在室温下,我们重建了一个双自旋系统在液态核磁共振中的弛豫过程所对应的含时量子映射。通过处理信息不完整数据的量子断层扫描技术,我们展示了如何正确的后处理和规范化的测量数据的量子信息处理的模拟,克服了未知数量的分子准备在非平衡磁化状态($N_j$)的初始序列的射频(RF)脉冲。从重建的量子映射,我们推断纵向($T_1$)和横向($T_2$)弛豫时间,并介绍了$J$耦合弛豫时间($T^J_1,T^J_2$),这是相关的量子信息处理模拟。我们表明,与松弛过程相关联的地图不能假设近似单位和保迹的时间大于$T_2^J$。
2015-10-06 quant-ph
Quantum Correlations from the Conditional Statistics of Incomplete Data
我们从理论和实验两方面研究了利用点击计数探测器测量的相关光场的量子特性,该探测器提供了光子统计的不完全信息。我们建立了条件统计量的相关参数,并推导出相应的条件量子相关的非经典性判据。经典的皮尔森的相关参数的界限制定,让我们,一旦他们被违反,以确定非经典的相关性,通过联合统计。一方面,我们证明了非经典的相关性的联合点击统计的光产生的参数下转换源。另一方面,我们通过条件点击统计以及高阶矩的推广来验证预言的分裂单光子态的量子关联。我们讨论了所提出的非经典标准的性能,成功地辨别联合和条件量子关联。值得注意的是,我们的结果是在没有对光电探测器的响应函数、量子效率和暗计数率做任何假设的情况下获得的。
2016-08-21 quant-ph
Experimental determination of multipartite entanglement with incomplete information
尽管在过去的几十年里,理论和实验都取得了很大的进步,但人们对多体纠缠的理解仍然非常有限。由于实际和根本的原因,这种资源的准备、操作和鉴定是至关重要的。然而,实际操作的难度和对这些系统的测量所产生的数据的复杂性随着缔约方的数量迅速增加。因此,我们希望通过实验解决这样一个问题:在不完全测量的情况下,我们可以获得多少关于多体纠缠的信息。特别是,它表明,某些类型的纯多体纠缠态可以证明没有测量的相关性[M。Walter等人,Science 340,1205(2013)],这在实验上要求很高。我们探索这种方法使用的光学设置,允许准备和完整的断层重建的许多不等价类的三,四分纠缠态,并比较完整与不完整的信息。我们表明,该方法是有用的,在实践中,即使是非纯态或非理想的测量条件。
2015-09-25 quant-ph
Toward Resilient Many-Body Formulations under Incomplete Correlation Models: A Dual-Space Variational Formulation
Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);University of Washington(华盛顿大学)
针对量子模拟中关联模型与计算的不完备噪声问题,提出DS-NOCI双空间变分框架,可提升弹性并给出更优基态能量,为量子多体公式构建提供通用策略。
2026-09-07 quant-ph
Quantum Mechanics: Incomplete and Non Local Theory
我们将向物理学的本科生和研究生展示量子力学是一个不完整的非定域理论。非局部性的问题进行了讨论,通过分析贝尔定理,其中被认为是测量结果之间的相关性进行的物理系统是相距甚远,但在过去的相互作用。贝尔定理的实验违背表明了一个非常普遍的结果,即量子现象是非定域的,而量子力学也不可避免地是非定域的。
2011-03-02 physics.gen-ph quant-ph
Incomplete yet existent objects: a Nuclear Meinongian approach to quantum metaphysical indeterminacy
本文基于 Parsons 的核式迈农主义将量子不确定性解释为属性不完全性,指出其会导致 IENP 并否认量子对象存在,因而主张摒弃该原则并探讨其形而上学后果。
2025-10-20 physics.hist-ph quant-ph
The ZX-calculus is incomplete for quantum mechanics
我们证明了ZX-演算对于量子力学是不完备的。我们建议增加一个新的“颜色交换”规则,目前没有分析公式是已知的,我们怀疑这可能是必要的,但不足以使ZX演算完成。
2014-12-30 cs.LO math.CT quant-ph
Quantum circuit representation and incomplete Bell measurements in Compton scattering
Liaoning Normal University(辽宁师范大学);China Three Gorges University(三峡大学)
该研究将无质量树图康普顿散射构建为两量子比特操作,提出含非幺正滤波器的量子电路表示,设计不完整贝尔测量,发现其无法超越经典隐形传态阈值,结合完整贝尔基读出可实现单位条件隐形传态保真度。
2026-10-14 hep-ph quant-ph
Quantum correlations from incomplete classical statistics
我们制定不完全的经典统计的情况下,知识的概率分布以外的局部区域是有限的。计算局部可观测量的期望值所需的信息可以收集在量子力学状态矢量中,而关于局部区域之外的概率分布的进一步统计信息变得无关紧要。可用信息在相邻局部区域之间的平移由Hamilton算子表示。一个量子力学算符可以与每一个局部可观测量相关联,这样“经典”可观测量的期望值就可以通过通常的量子力学规则计算出来。要求关联函数应尊重局部观测的等价关系,导致经典统计中的非对易乘积,与量子力学算符乘积完全对应。我们还讨论了在我们的经典统计设置的干扰和量子力学的复杂结构的问题。
2002-10-04 hep-th quant-ph
Evaluation of the spectrum of a quantum system using machine learning based on incomplete information about the wavefunctions
提出了一种利用机器学习算法快速估计量子系统能谱的有效方法。在ML方法(反向传播)中,从实验中已知的波函数数据被解释为属性类(输入数据),而量子数的谱建立标签类(输出数据)。为了评估这种方法,我们采用了两个完全可解的模型与随机调制波函数振幅。随机因子允许对关于量子系统状态的信息的不完全性进行建模。试验波函数被输入神经网络,目标是预测量子数的频谱。我们发现,在这样的配置,训练过程中发生快速收敛,如果分析的量子态的数量不是太大。研究了两个量子比特的纠缠。测试预测的准确率(训练后)达到98%。考虑ML方法开辟了重要的视角来平面复杂量子对象的量子测量和最佳监控。
2019-12-24 physics.comp-ph quant-ph
ZX-Calculus: Cyclotomic Supplementarity and Incompleteness for Clifford+T quantum mechanics
ZX演算是量子力学和量子信息处理的一种强大的图形语言。语言的完整性--即导出任何真实方程的能力--是一个至关重要的问题。在寻求完整的ZX演算时,最近已经证明了平行性对于量子图推理是必要的(MFCS 2016)。粗略地说,平行性包括合并两个子图时,他们被参数化的对跖角。我们介绍了一个广义的cyclo-tomic cycloentarity-它包括在合并n个子图一次,当n个角度划分成相等的部分圆。我们证明了当n是奇素数时,分圆连续性是不能导出的,从而为图解量子推理提供了一个可数的新公理族,我们展示了另一个不能从ZX演算的现有规则导出的新的简单公理,特别是暗示了Clifford+T量子力学语言的不完备性.我们最终得到了一个新的公理化的扩展ZX-演算,包括一个公理模式的分圆的concurrentarity。
2017-06-26 cs.LO quant-ph
Timing constraints due to real-time graph traversal algorithms on incomplete cluster states in photonic measurement-based quantum computing
本文研究了光子测量基量子计算中,用于在不完整簇态上寻找单量子比特门计算路径的实时图遍历算法所引发的经典控制开销,通过对比全局广度优先搜索与增量遍历算法,分析了路径准确性与执行速度间的权衡及其对光子时钟周期的约束。
2022-08-31 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Machine learning pipeline for quantum state estimation with incomplete measurements
双量子位系统通常采用36个投影测量用于高保真度断层成像估计。36个测量值的过完备性表明估计过程对缺失测量值可能具有稳健性。在本文中,我们探索基于机器学习的量子态估计技术的恢复力,通过创建一个流水线的堆叠机器学习模型的插补,去噪和状态估计丢失的测量。当应用于模拟无噪声和噪声投影测量数据的纯态和混合态,我们证明了量子态估计从部分测量结果优于先前开发的基于机器学习的方法在重建保真度和几个传统的方法在资源缩放方面。值得注意的是,我们开发的模型不需要为每个缺失的测量训练单独的模型,使其潜在地适用于大型量子系统的量子态估计,其中由于量子系统维度的指数缩放,预处理在计算上是不可行的。
2020-12-05 math.ST quant-ph stat.TH
Surviving readout errors and incomplete postselection in monitored quantum circuits
Tampere University(坦佩雷大学);Helsinki Institute of Physics(赫尔辛基物理研究所);Aalto University(阿尔托大学)
该研究针对受监控量子电路的读出误差与不完备后选择问题,聚焦U(1)对称电路,发现电荷锐化相变在有限误差率下仍存在,提出涨落分解方法以定位相变,为噪声环境下的量子相变研究提供实验可行途径。
2026-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph