作者：杨靖北; 丛爽; 陈鼎量子状态估计两步测量方法压缩传感观测算符
摘要：量子状态层析所需要的完备观测次数d~2（d=2~n）随着状态的量子位数n的增加呈指数增长,这使得对高维量子态的层析变得十分困难.本文提出一种基于两步测量的量子态估计方法,可以对任意量子纯态的估计提供最少的观测次数.本文证明：当选择泡利观测算符,采用本文所提出的量子态估计方法对d=2n维希尔伯特空间中的任意n量子位纯态进行重构时,如果为本征态,那么所需最少观测次数memin仅为memin=n;对于包含l（2 6 l 6 d）个非零本征值的叠加态,重构所需最少观测次数msmin满足msmin=d＋2l..3,此数目远小于压缩传感理论给出的量子态重构所需测量配置数目O（rd log d）,以及目前已给出的纯态唯一确定所需最少观测次数4d..5.同时给出最少观测次数对应的最优观测算符集的构建方案,并通过仿真实验对本文所提出的量子态估计方法进行验证,实验中重构保真度均达到97%以上.
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