論文の概要: Bell inequality violation on small NISQ computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.13794v2
- Date: Tue, 1 Sep 2020 15:02:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-12 22:25:54.555610
- Title: Bell inequality violation on small NISQ computers
- Title（参考訳）: 小型NISQコンピュータにおけるベル不等式違反
- Authors: H.W.L. Naus and H. Polinder (Quantum Technology, Netherlands
Organization for Applied Scientific Research (TNO), Delft, The Netherlands)
- Abstract要約: ベル不等式違反を示すためにNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイスを用いた実験が提案されている。
量子インスパイアのQXシミュレータのシミュレーション結果を示す。
- 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: Quantum computational experiments exploiting Noisy Intermediate-Scale Quantum
(NISQ) devices to demonstrate violation of a Bell inequality are proposed. They
consist of running specified quantum algorithms on few-qubit computers. If such
a device assures entanglement and performs single-shot measurements, the
detection loophole is avoided. Four concise quantum circuits determining the
expectation values of the relevant observables are used for a two-qubit system.
It is possible to add an ancilla qubit to these circuits and eventually only
measure the ancilla to obtain the relevant information. For a four-qubit NISQ
computer, two algorithms yielding the same averages, however also guaranteeing
a random choice of the observable, are developed. A freedom-of-choice loophole
is therefore avoided. Including an additional ancilla reduces the number of
measurements by one since in this case only the ancillas need to be measured.
Note that these methods, using the NISQ device, are intrinsically quantum
mechanical. Locality loopholes cannot be excluded on present NISQ systems.
Results of simulations on the QX simulator of Quantum Inspire are presented.
The Bell inequality is indeed found to be violated, even if some additional
noise is included by means of the depolarizing channel error model. The
algorithms have been implemented on the IBM Q Experience as well. The results
of these quantum computations support a violation of the Bell inequality by
various standard deviations.
- Abstract（参考訳）: 雑音中規模量子(nisq)デバイスを用いたベルの不等式違反の量子計算実験を提案する。
数量子コンピュータ上で特定の量子アルゴリズムを実行する。
このような装置が絡み合いを保証し、単発計測を行う場合、検出抜け穴を回避する。
関連観測器の期待値を決定する4つの簡潔な量子回路を2量子系に使用する。
これらの回路にアンシラキュービットを追加し、最終的にはアンシラを測定するだけで関連する情報を得ることができる。
4ビットのNISQコンピュータでは、2つのアルゴリズムが同じ平均を出力するが、観測可能なランダムな選択も保証する。
したがって、自由の抜け穴は避けられる。
追加のアンシラを含めると、この場合、アンシラだけを測定する必要があるため、測定回数を1つ減らす。
NISQデバイスを用いたこれらの手法は本質的に量子力学的である。
局所性ループホールは現在のNISQシステムでは除外できない。
量子インスパイアのqxシミュレータ上でのシミュレーション結果について報告する。
ベルの不等式は、たとえ余分なノイズが脱分極チャネル誤差モデルによって含まれていても、実際に違反される。
アルゴリズムはIBM Q Experienceにも実装されている。
これらの量子計算の結果は、様々な標準偏差によるベルの不等式違反を支持する。
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