論文の概要: Optimal Entropy Compression and Purification in Quantum Bits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00562v4
- Date: Wed, 4 May 2022 03:12:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-16 04:54:25.624790
- Title: Optimal Entropy Compression and Purification in Quantum Bits
- Title（参考訳）: 量子ビットにおける最適エントロピー圧縮と浄化
- Authors: Varad R. Pande
- Abstract要約: 回路は、そのフォン・ノイマンやシャノンエントロピーの一部を任意の周囲の量子ビットに極大に転送することで、計算量子ビットの純度の増加を可能にする。
マルチキュービットの浄化と、いくつかのアーキテクチャにおけるDivincenzoの量子計算基準の2つを満たすことに加えて、量子データ圧縮と量子熱力学に対するこの研究の影響について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Global unitary transformations (OPTSWAPS) that optimally increase the bias of
any mixed computation qubit in a quantum system -- represented by a diagonal
density matrix -- towards a particular state of the computational basis which,
in effect, increases its purity are presented. Quantum circuits that achieve
this by implementing the above data compression technique -- a generalization
of the 3B-Comp used before -- are described. These circuits enable purity
increment in the computation qubit by maximally transferring part of its von
Neumann or Shannon entropy to any number of surrounding qubits and are valid
for the complete range of initial biases. Using the optswaps, a practicable new
method that algorithmically achieves hierarchy-dependent cooling of qubits to
their respective limits in an engineered quantum register opened to the
heat-bath is delineated. In addition to multi-qubit purification and satisfying
two of DiVincenzo's criteria for quantum computation in some architectures, the
implications of this work for quantum data compression and quantum
thermodynamics are discussed.
- Abstract（参考訳）: 対角線密度行列で表される量子系における混合計算キュービットのバイアスを最適に増加させる大域的ユニタリ変換(OPTSWAPS)は、その純度を増大させる計算基底の特定の状態に向けられる。
上記の3B-Compの一般化であるデータ圧縮手法を実装してこれを実現した量子回路について述べる。
これらの回路は、そのフォン・ノイマンやシャノンエントロピーの一部を任意の周囲の量子ビットに極大に転送することで計算キュービットの純度の増加を可能にし、初期偏差の完全な範囲に有効である。
オプスワップを用いることで、熱バスに開放されたエンジニアリング量子レジスタにおいて、量子ビットの階層依存的な冷却をそれぞれの限界にアルゴリズム的に行うことができる。
マルチキュービットの浄化と、いくつかのアーキテクチャにおけるDivincenzoの量子計算の基準の2つを満たすことに加えて、量子データ圧縮と量子熱力学におけるこの研究の影響について論じる。
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