論文の概要: Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states
with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing
architecture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.06705v1
- Date: Sat, 15 Aug 2020 11:43:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 04:57:58.737844
- Title: Quantum state preparation of spin eigenstates including the Dicke states
with generalized all-coupled interaction in a spintronic quantum computing
architecture
- Title（参考訳）: スピントロニクス量子コンピューティングアーキテクチャにおける全結合相互作用を一般化したディック状態を含むスピン固有状態の量子状態準備
- Authors: Amritesh Sharma and Ashwin A. Tulapurkar
- Abstract要約: 我々は、ディック状態のような重要な絡み合った資源を含む部分集合を含む任意のスピン固有状態を作成することに集中する。
一対の量子ビット間の一対交換結合を考える。
この拡張は、線形ステップで任意のディック状態を作成する決定論的アプローチを舗装する。
- 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: There has been an extensive development in the use of multi-partite
entanglement as a resource for various quantum information processing tasks. In
this paper we focus on preparing arbitrary spin eigenstates whose subset
contain important entangled resources like Dicke states as well as some other
sub-radiant states that are difficult to prepare. Leveraging on the symmetry of
these states we consider uniform pairwise exchange coupling between every pair
of qubits. Starting from a product state of a given spin eigenstate with a
single qubit state, another spin eigenstate can be prepared using simple time
evolutions. This expansion paves a deterministic approach to prepare arbitrary
Dicke states in linear steps. We discuss an improvement in this cost building
up on a previous work for W states deterministic preparation in logarithmic
circuit depth. The modified algorithm requires several iterations of pumping
spin angular momentum into the system and is akin to the amplitude
amplification in Grover search. As a use case to demonstrate the proposed
scheme, we choose a system of non-interacting static spin qubits connected to a
ferromagnetic reservoir. The flying qubits emerging from the reservoir locally
interact with static qubits successively, mediating an in-direct exchange
interaction between all the pairs.
- Abstract（参考訳）: 様々な量子情報処理タスクのためのリソースとして、マルチパートの絡み合いの利用が広く開発されている。
本稿では、ディッケ状態のような重要な絡み合った資源を含む部分集合を含む任意のスピン固有状態や、準備が難しい他の準ラジアント状態の作成に焦点をあてる。
これらの状態の対称性を利用して、各量子ビット間の一様対交換結合を考える。
与えられたスピン固有状態の積状態と1つの量子ビット状態から始まり、単純な時間発展を用いて別のスピン固有状態を作成することができる。
この拡張は、線形ステップで任意のディック状態を作成する決定論的アプローチを舗装する。
本稿では,対数回路深度におけるw状態決定論的準備のための先行研究に基づくコスト改善について考察する。
修正アルゴリズムでは、スピン角運動量をシステムに注入するいくつかの反復が必要であり、グローバー探索の振幅増幅に類似している。
提案手法の応用例として,強磁性貯留層に接続された非相互作用型静的スピン量子ビットのシステムを選択する。
貯水池から出現するフライングキュービットは、静的キュービットと連続して相互作用し、全てのペア間の間接的な交換相互作用を仲介する。
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