现代量子技术利用量子系统的独特特性来实现经典策略无法达到的性能。这一潜在优势取决于创建、操纵和测量量子态的能力。该领域的任何实验程序都需要对这些步骤进行可靠的认证:这正是量子态层析成像 (QST) 的领域 [1]。QST 的目标是通过对系统有限组相同副本进行测量来估计未知的量子态。如果状态由密度矩阵 ϱ 描述,位于 ad 维希尔伯特空间中,则需要 O(d/ε) 个副本才能获得 ϱ 的估计值,且误差(理解为总变分距离)小于 ε[2]。这清楚地说明了 QST 对大规模系统的资源需求。从广义上讲,QST 是一个逆问题 [3-5]。因此,线性反演 [6] 可能是该主题最直观的方法。然而,它也有一些缺点:它可能报告非物理状态,并且无法通过分析确定估计的均方误差界限。为了绕过这些缺点,可以使用各种有用的 QST 方法,例如贝叶斯断层扫描 [ 7 , 8 ]、压缩感知 [ 9 , 10 ] 或矩阵积状态 [ 11 , 12 ],尽管最大似然估计 (MLE) 仍然是最常用的方法 [ 13 , 14 ]。从现代的角度来看,QST 本质上是一个数据处理问题,试图从
QST系统测量并量化了在患者中发生感觉感知所需的身体刺激量。随着感觉不足的增加,QST的感知阈值将增加,这可能在记录神经系统损害或疾病的进展方面有用。QST尚未建立作为诊断和管理的唯一工具,但已与标准评估和管理程序(例如物理和神经系统检查,单丝检查,Pinprick,Grip and Pinch Exterton,Tinel,Tinel,Phalen和Roos符号)结合使用,以增强诊断和治疗计划的数据,并确认与量化的数据相关。QST中使用的刺激包括触摸,疼痛,压力,振动和热(温暖和冷)刺激。这里讨论的所有系统都收到了美国食品药品监督管理局510(k)营销许可。
尽管存在遗嘱,但在骨盆疼痛(TRIPP)项目中,尽管有偏见,但仍使用了完全定量的感官测试(QST)paradigm to n 555 55 paradigm noth 55 具体来说)。 我们将脚用作控制位点,腹部用作测试部位。 在5个诊断确定的亚组中,我们发现在评估下腹部或骨盆(引用疼痛部位)的反应时,在不同的病因中很常见,例如,在压力疼痛阈值(PPT)中的功能增益。 然而,尽管诊断组内存在较大的异质性,但还发现了子宫内膜异位症中疾病特异性的表型,例如,在子宫内膜异位症中更大的机械性异差。 最常见的QST感觉表型是机械性痛觉过敏(。 所有组中的50%)。 在CPP参与者中看到了一种“健康”的感觉表型。特定的QSTMEASERARES与sensensory症状相关,与paindetectquestionnaire(压力引起的疼痛[paindetect]和ppt [qst]和ppt [qST] [qST] [q 5 0.47,p,p,p,0.001]; 5 0.38,p 5 0.009] 数据表明,CPP的参与者对深组织和皮肤输入都敏感,这表明中心机制在该队列中可能很重要。尽管存在遗嘱,但在骨盆疼痛(TRIPP)项目中,尽管有偏见,但仍使用了完全定量的感官测试(QST)paradigm to n 555 55 paradigm noth 55 具体来说)。 我们将脚用作控制位点,腹部用作测试部位。 在5个诊断确定的亚组中,我们发现在评估下腹部或骨盆(引用疼痛部位)的反应时,在不同的病因中很常见,例如,在压力疼痛阈值(PPT)中的功能增益。 然而,尽管诊断组内存在较大的异质性,但还发现了子宫内膜异位症中疾病特异性的表型,例如,在子宫内膜异位症中更大的机械性异差。 最常见的QST感觉表型是机械性痛觉过敏(。 所有组中的50%)。 在CPP参与者中看到了一种“健康”的感觉表型。特定的QSTMEASERARES与sensensory症状相关,与paindetectquestionnaire(压力引起的疼痛[paindetect]和ppt [qst]和ppt [qST] [qST] [q 5 0.47,p,p,p,0.001]; 5 0.38,p 5 0.009] 数据表明,CPP的参与者对深组织和皮肤输入都敏感,这表明中心机制在该队列中可能很重要。尽管存在遗嘱,但在骨盆疼痛(TRIPP)项目中,尽管有偏见,但仍使用了完全定量的感官测试(QST)paradigm to n 555 55 paradigm noth 55 具体来说)。我们将脚用作控制位点,腹部用作测试部位。在5个诊断确定的亚组中,我们发现在评估下腹部或骨盆(引用疼痛部位)的反应时,在不同的病因中很常见,例如,在压力疼痛阈值(PPT)中的功能增益。然而,尽管诊断组内存在较大的异质性,但还发现了子宫内膜异位症中疾病特异性的表型,例如,在子宫内膜异位症中更大的机械性异差。最常见的QST感觉表型是机械性痛觉过敏(。所有组中的50%)。在CPP参与者中看到了一种“健康”的感觉表型。特定的QSTMEASERARES与sensensory症状相关,与paindetectquestionnaire(压力引起的疼痛[paindetect]和ppt [qst]和ppt [qST] [qST] [q 5 0.47,p,p,p,0.001]; 5 0.38,p 5 0.009]数据表明,CPP的参与者对深组织和皮肤输入都敏感,这表明中心机制在该队列中可能很重要。我们还看到表型,例如热痛觉过敏,这可能是疗法机制的结果,可让人的伤害感受器。ThishighighlightstheStratifyingpatifyingpatifyingpatifyingpatifyingpatifyingpatifyingpatifyingpatientsintocientocellymanticallymantallymansimantimancefly的表型,这可能对更好的cppp策略的发展产生了含义。
日本国家量子科学技术研究院 (QST) 致力于通过与量子科学技术相关的研究和开发创造和提供新价值,从而为实现经济、社会和环境和谐的可持续未来社会做出贡献。QST 的独特之处在于它基于量子科学和技术推动从能源开发到生命科学和医学的广泛研究和开发,并拥有各种大型研发设施和设备,包括量子束设施、聚变能源设施和研究医院。QST 的世界级大型研发设施和设备不仅广泛应用于 QST 内部的研发,还被大学和其他机构广泛使用,为国家研究和开发机构所要求的“研究成果最大化”做出了贡献。量子科技中心被指定为国家量子技术创新中心中的基础量子技术中心和量子生命研发中心,推动量子设备关键材料量子材料的研究和开发,以及将量子技术与生命科学和医学联系起来的量子生命技术的使用。此外,我们被指定为核聚变能源创新战略下的核聚变技术创新中心,在“在地球上创造太阳!”的口号下,为实现核聚变能源发电而进行研究和开发。在生命科学和医学领域,我们旨在通过重离子癌症放射治疗、靶向放射性核素治疗和用于诊断痴呆症和其他疾病的成像技术,为实现健康长寿社会做出贡献。此外,QST 已被指定为核心先进辐射应急医疗支持中心,并从事与辐射暴露医学和辐射效应相关的技术开发和人力资源培训。利用迄今为止培育的量子光束生成技术开发和安装的3 GeV同步辐射装置NanoTerasu将于2024年4月开始创造创新材料和设备并将其应用于工业。QST的第二个中长期计划于2023年4月开始。通过进一步升级迄今为止建立的世界最先进、高性能的大型研发设施及其基础技术,QST旨在通过我们与日本和海外研究人员之间的合作创造和设施共享来促进创新研究和开发,并不仅要在量子科学技术方面,而且在其他广泛领域也处于世界领先地位。
摘要:量子态层析成像 (QST) 是实验量子信息处理几乎所有方面的关键要素。作为量子环境中“成像”技术的类似物,QST 天生就是一个数据科学问题,机器学习技术(尤其是神经网络)已得到广泛应用。我们构建并演示了用于光子偏振量子比特 QST 的光学神经网络 (ONN)。ONN 配备了基于电磁感应透明性的内置光学非线性激活函数。实验结果表明,我们的 ONN 可以准确确定量子比特状态的相位参数。由于光学对于量子互连非常有需求,我们的 ONN-QST 可能有助于实现光量子网络,并启发将人工智能与量子信息研究相结合的想法。
11:00 QST - 通信和密码学 NFO - 2D 材料 I QST - 控制和建模 NFO - 近场显微镜 I CMM - 微观结构特性 ANZCOP - 激光物理和主动光子学 I 主席:Sergei Slussarenko 主席:Giulia Tagliabue 主席:Giacomo Pantaleoni 主席:Stefano Palomba 主席:Scott Findlay 主席:Alex Fuerbach
在发表的文章中,有几个错误。代替“中国深圳深圳大学医学院”,官员4应该是“马歇尔生物医学工程实验室,中国深圳大学医学院生物医学工程学院,中国登陆大学”。代替“量子医学科学院,QUSSCOCICONT与技术研究所高级核医学科学系,日本Chiba,日本Chiba”,应为“ Quantum Science和Chiba,Chiba,Chiba,National Medical Scients,National Medical Scients,National Medical Scients,National Medical Scients of Accelerator and Medical Physicts of Accelerator and Bysical Physick。作者对这些错误表示歉意,并指出这不会以任何方式改变文章的科学结论。原始文章已更新。
在量子计算和量子信息处理中,适合某些目的的量子系统的操纵和工程是一项持续的任务。一个这样的例子是量子状态转移(QST),这是量子通信和大规模量子计算的基本要求。在这里,我们在量子旋转网络中提出的最初提议的完美状态转移(PST)协议来设计了四个超导量子位的链条,并成功地证明了从链中的一端的任意单Qubit状态的效率转移到另一端的另一端,从而实现了仅0.986的高度差异,仅在25 ns中获得了0.986。此证明的QST很容易扩展到较大的链和多节点配置,因此可以作为可扩展量子信息处理的理想工具。
背景和现有优势 北欧学术界最近发现了建立一个保护伞的必要性和机会,以提高知名度并促进在竞争日益激烈的量子科学和技术 (QST) 领域的合作。该社区组织了四次会议来审查和巩固北欧在 QST 方面的专业知识和优势,分别是 2022 年 9 月在赫尔辛基、2023 年 3 月在布鲁塞尔、2023 年 9 月在斯德哥尔摩和 2024 年 5 月在哥本哈根。与此同时,为加强北欧在这一领域的开放性和合作意愿,北欧量子生命科学圆桌会议已于 2021 年在瑞典、2022 年在丹麦、2023 年在芬兰召开,并将于 2024 年 9 月在挪威召开。最近,一个北欧量子技术标准化小组成立了。
量子态断层扫描 (QST) 仍然是量子计算机和量子模拟器的基准测试和验证的黄金标准。由于通用量子多体状态中的参数数量呈指数级增长,实验量子设备的当前规模已经使直接量子态断层扫描变得难以实现。然而,大多数物理量子态都是结构化的,通常可以用少得多的参数来表示,这使得高效的 QST 成为可能。一个突出的例子是矩阵乘积状态 (MPS) 或矩阵乘积密度算子 (MPDO),矩阵维度较小,据信它代表了一维 (1D) 量子设备生成的大多数物理状态。我们研究是否可以仅使用量子比特数多项式的状态副本数来恢复一般的 MPS/MPDO 状态,并且误差有界,这对于高效的 QST 是必要的。为了使这个问题在实践中变得有趣,我们假设只对目标状态上的量子比特进行局部测量。通过使用只需要单一测量设置的局部对称信息完备正算子值测量(SIC-POVM),我们对各种常见的多体量子态,包括典型的短程纠缠态、随机 MPS/MPDO 态和一维哈密顿量的热态,给出了上述问题的肯定答案。此外,我们还对某些长程纠缠态(如一族广义 GHZ 态)给出了肯定的否定答案,但已知具有实值波函数的目标态除外。我们的答案得到了 Cramer-Rao 界限的有效计算与使用机器学习辅助最大似然估计(MLE)算法的数值优化结果之间近乎完美的一致性的支持。该一致性还导致了使用局部 SIC-POVM 的最佳 QST 协议,该协议可以在当前的量子硬件上实际实现,并且对大多数一维物理状态都非常高效。我们的结果还表明,即使长距离纠缠量子态能够被有效表示,通常也无法有效恢复。