論文の概要: Surpassing the Classical Limit in Magic Square Game with Distant Quantum Dots Coupled to Optical Cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.01490v1
• Date: Tue, 3 Nov 2020 05:45:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-25 11:58:10.311195
• Title: Surpassing the Classical Limit in Magic Square Game with Distant Quantum Dots Coupled to Optical Cavities
• Title（参考訳）: 距離量子ドットを光キャビティに結合したマジックスクエアゲームにおける古典的限界を越える
• Authors: Sinan Bugu, Fatih Ozaydin, Tetsuo Kodera
• Abstract要約: 光学キャビティ内の量子ドットを用いた量子計算の実験的なセットアップを提案する。 セットアップの様々な物理的欠陥を考慮すると、まずMSGを現在の技術で実装できることが示される。 我々は,我々の研究がゲームの新しいバージョンを生み出していることを示す。つまり,レフェリーがプレイヤーの身体的実現と戦略に関する情報を持っている場合,無作為なランダム性を通じてゲームを偏見し,勝率を高めることができる。
• 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: The emergence of quantum technologies is heating up the debate on quantum supremacy, usually focusing on the feasibility of looking good on paper algorithms in realistic settings, due to the vulnerability of quantum systems to myriad sources of noise. In this vein, an interesting example of quantum pseudo-telepathy games that quantum mechanical resources can theoretically outperform classical resources is the Magic Square game (MSG), in which two players play against a referee. Due to noise, however, the unit winning probability of the players can drop well below the classical limit. Here, we propose a timely and unprecedented experimental setup for quantum computation with quantum dots inside optical cavities, along with ancillary photons for realizing interactions between distant dots to implement the MSG. Considering various physical imperfections of our setup, we first show that the MSG can be implemented with the current technology, outperforming the classical resources under realistic conditions. Next, we show that our work gives rise to a new version of the game. That is, if the referee has information on the physical realization and strategy of the players, he can bias the game through filtered randomness and increase his winning probability. We believe our work contributes to not only quantum game theory, but also quantum computing with quantum dots.
• Abstract（参考訳）: 量子技術の出現は、多くのノイズ源に対する量子システムの脆弱性のため、通常、現実的な環境で紙のアルゴリズムによく見えることの実現性に焦点を当て、量子超越性に関する議論を加熱している。 この流れの中で、量子力学的資源が理論的に古典的資源よりも優れる量子擬似テレパシーゲームの興味深い例は、2人のプレイヤーが審判と対戦するマジック・スクエアゲーム(msg)である。 しかし、ノイズのため、プレイヤーのユニット入賞確率は古典的な限界を大きく下回る可能性がある。 本稿では,光学キャビティ内の量子ドットと,遠方点間の相互作用を実現し,MSGを実装するためのアシラリー光子を用いた,タイムリーかつ前例のない量子計算の実験的なセットアップを提案する。 セットアップの様々な物理的欠陥を考慮すると、まずMSGが現在の技術で実装可能であることを示し、現実的な条件下では古典的資源よりも優れていることを示す。 次に、私たちの作品がゲームの新バージョンを生み出していることを示します。 つまり、審判がプレイヤーの物理的実現と戦略に関する情報を持っている場合、フィルターされたランダム性によってゲームをバイアスし、勝利確率を高めることができる。 私たちの研究は量子ゲーム理論だけでなく、量子ドットを用いた量子コンピューティングにも寄与すると信じています。

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