Algoritmo cuántico para la reconstrucción de estados de espín un medio

ilustraciones, graficas

Autores:: Galvis Florez, Cristian Andrey

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

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La función de transferencia de tomografía cuántica (qTTF), que corresponde a la traza de la inversa de la matriz de información de Fisher, se usa para cuantificar el rendimiento del estimador. En este trabajo, se optimiza la qTTF para los dos estimadores. El mínimo de la qTTF del modelo de un parámetro se alcanza cuando el poder de entrelazamiento del operador unitario asociado es máximo. Los dos modelos son simulados en una unidad cuántica de procesamiento de IBM. Mientras que la implementación del modelo para estimación de una componente funciona satisfactoriamente, el modelo para la estimación total del espín muestra grandes errores debido a la profundidad del circuito asociado. (Texto tomado de la fuente)Quantum state estimation is an important task of many quantum information protocols. We consider a one-parameter (resp. two-parameter) family of unitary evolution operators which allow the estimation of a single spin component (resp. all spin components) of a two-level system. The quantum tomographic transfer function (qTTF), the average of the trace of the inverse of the Fisher information matrix, is used a quantifier of tomographic performance. In this work, we optimize the qTTF of both estimation models. The minimum of the qTTF of the one-parameter model is attained when the entangling power of the associated unitary operator is maximum. Both models were run on an IBM quantum processing unit. While the implementation of the estimation of a single-spin component is quite satisfactory, the implementation of the whole spin estimation displays rather large errors due to the relatively large depth of the associated circuit.MaestríaMagíster en Ciencias - FísicaSe contruye un modelo teórico para la estimación de una o más ocmponentes del espín de un qubit con la ayuda de qubits auxiliares. Se caracteriza el estimador por medio de la matriz de información de Fisher. Se define el estimador óptimo. Se contstruye el circuito cuántico equivalente al modelo. Se realizan simulaciones en hardware clásico y cuántico para comparar su rendimiento.Computación Cuánticaxiii, 54 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - FísicaFacultad de CienciasBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá530 - Física::539 - Física modernaFormas (matemáticas)Estadística cuánticaFísica cuánticaForms (mathematics)Quantum statisticsQuantum physicalQuantum tomographic transfer functionIBM Quantum ExperienceQuantum computingQuantum tomographic transfer functionEstimación de estado cuánticoFunción de transferencia de tomografía cuánticaComputación cuánticaAlgoritmo cuántico para la reconstrucción de estados de espín un medioQuantum algorithm for state reconstruction of one-half spin particlesTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMRedColLaReferenciaArrazola, J. M. et al. 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Algoritmo cuántico para la reconstrucción de estados de espín un medio

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