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我们提出了一种通用的去噪算法,用于同时对量子态和测量噪声进行层析成像。该算法使我们能够充分表征任何量子系统中存在的状态准备和测量 (SPAM) 误差。我们的方法基于对由幺正运算引起的线性算子空间的属性的分析。给定任何具有噪声测量设备的量子系统,我们的方法可以输出探测器的量子态和噪声矩阵,最高可达单个规范自由度。我们表明,这种规范自由度在一般情况下是不可避免的,但这种退化通常可以使用关于状态或噪声属性的先验知识来打破,从而为几种类型的状态噪声组合固定规范,而无需对噪声强度进行假设。这样的组合包括具有任意相关误差的纯量子态,以及具有块独立误差的任意状态。该框架可以进一步使用有关设置的可用先验信息来系统地减少状态和噪声检测所需的观察和测量次数。我们的方法有效地推广了现有的解决问题的方法,并且包括了文献中考虑的需要不相关或可逆噪声矩阵或特定探测状态的常见设置作为特殊情况。
光子计数,基于直接转换或闪烁体)。他们的工业应用是由各个委员会(ASTM,CEN,ISO等)标准化的。是由X射线辐射的量子性质引起的,所有讨论的检测器都在其图像中显示出噪音。典型的噪声源是光子噪声,固定图案噪声是由检测器设计引起的,以及由物体结构和表面产生的噪声。检测器生产过程中不同的检测原理和制造局限性以不同的方式转移噪声贡献。作为结果,可以为不同的检测器建立基于可实现的图像质量的不同应用程序限制。此知识对于最佳检测器选择和暴露条件至关重要。这些不同的噪声源及其对图像质量的影响将在演讲中讨论。将从基本的检测原理开始实践外介绍,这表明在考虑图像质量方面时,每个检测原理在考虑图像质量方面时仍然具有自己的优势和缺点。关键字:数字工业放射学,图像质量,图像噪声,射线照相膜,计算射线照相,数字探测器阵列
2理论4 2.1超导量子干扰装置。。。。。。。。。。。。。。。4 2.1.1超导性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.1.2通量量化。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.1.3约瑟夫森(Josephson)和约瑟夫森(Josephson)交界处。。。。。。。。。。。。。。。9 2.1.4约瑟夫森交界处的电压状态。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.1.5磁场中的约瑟夫森连接。。。。。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>14 2.1.6 DC平台。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>16 2.2噪声热集。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>18 2.1,1热噪声。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>19 2.2.2噪声温度计。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。 div>。。。。。。。。。21
其中 f ( t ) 是包络,ν 是载波频率,φ 是相位。驱动脉冲用于对量子位执行逻辑运算,其持续时间、幅度和相位决定了所执行的运算类型。在本文中,我们重点研究受相位噪声影响的 N π − 脉冲的生成,以实现 N NOT 非理想门。这里使用持续时间为 50 ns、幅度约为 0.5 au、载波频率为 6 GHz 的矩形脉冲。π − 脉冲强制绕布洛赫球的特定轴(在我们的例子中是 X 轴)旋转 180 度,从而导致量子位的状态反转,见图 1(a)。如果 π − 脉冲受到相位噪声的影响,并且量子位在基本状态 | 0 ⟩ 初始化,则最终状态将不是 | 1 ⟩ ,但由于绕 X、Y 和 Z 轴的不必要的旋转,状态有所不同,见图 1(b)。相位噪声已直接应用于脉冲包络分量,这相当于将其应用于载波相位。
量子神经网络 (QNN) 使用具有数据相关输入的参数化量子电路,并通过评估期望值来生成输出。计算这些期望值需要重复进行电路评估,因此即使在无误差的量子计算机上也会引入基本的有限采样噪声。我们通过引入方差正则化来减少这种噪声,这是一种在量子模型训练期间减少期望值方差的技术。如果 QNN 构建正确,则此技术不需要额外的电路评估。我们的实证结果表明,方差的降低加快了训练速度,降低了输出噪声,并减少了梯度电路的必要评估次数。该正则化方法以多个函数的回归和水的势能表面为基准。我们表明,在我们的示例中,它平均将方差降低了一个数量级,并导致 QNN 的噪声水平显着降低。我们最后在真实的量子设备上演示了 QNN 训练,并评估了错误缓解的影响。这里,优化是可行的,仅仅是由于方差的减少导致梯度评估中所需的拍摄次数减少。
0 E2πI / 2 K]及其受控版本。请注意,S = R 2和T = R 3。经常指出,这些量子门以高精度的可用性(在r k中任意小角度,k→∞)都是一个挑战,在理论上,就物理理论的极限而言,在工程理论的极限上,实际上在工程基础上[3-6] 1)2)。在很大程度上,这种关注促使另一个巨大的智力成就,即纠正量子误差代码的发展[7-11]。从Shor的工作开始[12],有大量的耐受量子计算的工作。强阈值定理被证明,这表明在某些误差模型中,如果错误率低于一定阈值,则量子计算至少在理论上可以任意高精度[10,13 - 18]。这些是美丽的数学定理。,但从根本上讲,他们假设u(2)(或su(2)如果我们考虑不相关的相位因子)完全对应于现实中的量子的操作,尤其是在其组成中,该组组成(组成,在其限制的精确性上都定义在C上,则与可实现的可实质物理量子量化的顺序应用相对应。关于这种任意精度是否可以实现的意见。当然是可能的。然而,基于这样的信念,即量子力学本身(就像任何其他物理理论一样)不是,也不是要在描述现实时绝对准确(某些投机性评论在第5节中)。我们假设同时,在过去的几十年中,巨大的效果一直在进行,最近有了更新的动力和热情,并且目的是实现量子电路的更准确的硬件实现。在本文中,我们认为在每个量子控制旋转门的情况下,Shor的量子分解算法都会在角度遇到一个小的随机噪声。
量子体积是近期量子计算机的全栈基准。它量化了在目标设备上可以以合理的保真度执行的方形电路的最大尺寸。误差缓解是一组技术,旨在消除噪声量子计算机在计算感兴趣的期望值时计算中存在的噪声影响。有效量子体积是一种拟议的度量标准,它将误差缓解应用于量子体积协议,以评估目标设备和误差缓解算法的有效性。数字零噪声外推 (ZNE) 是一种误差缓解技术,它使用电路折叠将误差放大已知比例因子,然后将计算出的期望值外推到零噪声极限,从而估计无噪声期望值。在这里,我们证明 ZNE 与具有分数比例因子的全局和局部单元折叠以及动态解耦相结合,可以将有效量子体积增加到供应商测量的量子体积以上。具体来说,我们测量了四个 IBM Quantum 超导处理器单元的有效量子体积,得到的值大于供应商在每个设备上测量的量子体积。这是首次报告出现这样的增长。
在这一努力中,我们展示了 BHEX 任务时间参考的一种方案的性能:使用目前作为激光干涉仪空间天线 (LISA) 任务的一部分开发的太空级超低噪声激光器,以及光学频率梳,将该激光器的稳定性转移到微波范围以供仪器使用。我们描述了微波下变频的实现,其中 LISA 腔稳定激光器被锁定到光学频率梳,以将光频率降低到 100 MHz。使用参考独立实验室超稳定激光系统的相位噪声分析仪测量 100 MHz 信号的分数频率稳定性。我们展示了该实验的结果,表明该系统的性能符合 BHEX 要求。
105,也可以根据CC0许可使用。(未通过同行评审认证)是作者/资助者。本文是美国政府的工作。不受此前版本的版权持有人的版权,该版本于2024年6月11日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.12.14.571787 doi:Biorxiv Preprint