論文の概要: PBS-Calculus: A Graphical Language for Coherent Control of Quantum Computations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.09387v2
• Date: Mon, 31 Aug 2020 18:16:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-02 11:40:19.093838
• Title: PBS-Calculus: A Graphical Language for Coherent Control of Quantum Computations
• Title（参考訳）: PBS-Calculus:量子計算のコヒーレント制御のためのグラフィカル言語
• Authors: Alexandre Cl\'ement and Simon Perdrix
• Abstract要約: 本稿では,量子演算のコヒーレント制御を含む量子計算を表現・推論するためにPBS計算を導入する。 我々はこの言語に方程式理論を加え、それが健全で完備であることが証明された。 我々は、制御された置換の実装やループのアンロールのようなアプリケーションを考える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce the PBS-calculus to represent and reason on quantum computations involving coherent control of quantum operations. Coherent control, and in particular indefinite causal order, is known to enable multiple computational and communication advantages over classically ordered models like quantum circuits. The PBS-calculus is inspired by quantum optics, in particular the polarising beam splitter (PBS for short). We formalise the syntax and the semantics of the PBS-diagrams, and we equip the language with an equational theory, which is proved to be sound and complete: two diagrams are representing the same quantum evolution if and only if one can be transformed into the other using the rules of the PBS-calculus. Moreover, we show that the equational theory is minimal. Finally, we consider applications like the implementation of controlled permutations and the unrolling of loops.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子演算のコヒーレント制御を含む量子計算を表現・推論するためにPBS計算を導入する。 コヒーレント制御、特に不確定因果順序は、量子回路のような古典的に順序付けられたモデルよりも複数の計算と通信の優位性を実現することが知られている。 PBS計算は量子光学、特に偏光ビームスプリッター(PBS、略してPBS)に着想を得ている。 PBS-ダイアグラムの構文と意味論を定式化し、この言語に方程式理論を定式化し、2つの図が同じ量子進化を表すことを証明した。 さらに、方程式論は最小であることを示す。 最後に,制御された置換の実装やループの展開といったアプリケーションについて考察する。

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