論文の概要: Benchmarking Quantum State Transfer on Quantum Devices using Spatio-Temporal Steering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.07425v4
• Date: Tue, 13 Apr 2021 02:00:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-02 02:33:37.556725
• Title: Benchmarking Quantum State Transfer on Quantum Devices using Spatio-Temporal Steering
• Title（参考訳）: 時空間ステアリングを用いた量子デバイス上の量子状態のベンチマーク
• Authors: Yi-Te Huang, Jhen-Dong Lin, Huan-Yu Ku, Yueh-Nan Chen
• Abstract要約: 量子状態(QST)は、ある系から別の系へ任意の量子状態を送る方法を提供する。 QSTの標準ベンチマークは、準備された状態と受信された状態の間の平均忠実度である。 時間的ステアリング(STS)に基づくQSTの非古典性を明らかにするベンチマークを提供する。
• 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: Quantum state transfer (QST) provides a method to send arbitrary quantum states from one system to another. Such a concept is crucial for transmitting quantum information into the quantum memory, quantum processor, and quantum network. The standard benchmark of QST is the average fidelity between the prepared and received states. In this work, we provide a new benchmark which reveals the non-classicality of QST based on spatio-temporal steering (STS). More specifically, we show that the local-hidden-state (LHS) model in STS can be viewed as the classical strategy of state transfer. Therefore, we can quantify the non-classicality of QST process by measuring the spatio-temporal steerability. We then apply the spatio-temporal steerability measurement technique to benchmark quantum devices including the IBM quantum experience and QuTech quantum inspire under QST tasks. The experimental results show that the spatio-temporal steerability decreases as the circuit depth increases, and the reduction agrees with the noise model, which refers to the accumulation of errors during the QST process. Moreover, we provide a quantity to estimate the signaling effect which could result from gate errors or intrinsic non-Markovian effect of the devices.
• Abstract（参考訳）: 量子状態伝達(QST)は、ある系から別の系へ任意の量子状態を送る方法を提供する。 このような概念は量子メモリ、量子プロセッサ、量子ネットワークに量子情報を伝達するために不可欠である。 qstの標準ベンチマークは、準備状態と受信状態の平均忠実性である。 本研究では,時空間ステアリング(STS)に基づくQSTの非古典性を示す新しいベンチマークを提案する。 具体的には、STSにおける局所隠れ状態(LHS)モデルが、状態移動の古典的戦略であることを示す。 したがって、時空間ステアビリティを測定することにより、qstプロセスの非古典性を定量化することができる。 次に,ibm quantum experience と qutech quantum inspire を含む量子デバイスのベンチマークに時空間ステアビリティ測定手法を適用する。 実験結果から,回路深度が増加するにつれて時空間のステアビリティが低下し,QST過程における誤差の蓄積を示すノイズモデルと一致することがわかった。 さらに、ゲートエラーやデバイス固有の非マルコフ効果に起因する信号効果を推定する量も提供する。

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