論文の概要: Infinite-Dimensional Programmable Quantum Processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.00736v2
• Date: Wed, 14 Jul 2021 17:44:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 11:47:37.566774
• Title: Infinite-Dimensional Programmable Quantum Processors
• Title（参考訳）: 無限次元プログラマブル量子プロセッサ
• Authors: Martina Gschwendtner, Andreas Winter
• Abstract要約: 普遍プログラマブル量子プロセッサは、プログラム量子状態を使用して任意の量子チャネルを入力状態に適用する。 有限次元プログラマブル量子プロセッサの概念を無限次元に一般化する。
• 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: A universal programmable quantum processor uses program quantum states to apply an arbitrary quantum channel to an input state. We generalize the concept of a finite-dimensional programmable quantum processor to infinite dimension assuming an energy constraint on the input and output of the target quantum channels. By proving reductions to and from finite-dimensional processors, we obtain upper and lower bounds on the program dimension required to approximately implement energy-limited quantum channels. In particular, we consider the implementation of Gaussian channels. Due to their practical relevance, we investigate the resource requirements for gauge-covariant Gaussian channels. Additionally, we give upper and lower bounds on the program dimension of a processor implementing all Gaussian unitary channels. These lower bounds rely on a direct information-theoretic argument, based on the generalization from finite to infinite dimension of a certain replication lemma for unitaries.
• Abstract（参考訳）: 普遍プログラマブル量子プロセッサは、プログラム量子状態を使用して任意の量子チャネルを入力状態に適用する。 我々は、有限次元プログラマブル量子プロセッサの概念を、対象の量子チャネルの入力と出力にエネルギー制約を仮定して無限次元に一般化する。 有限次元プロセッサへの還元を証明することにより、エネルギー制限量子チャネルを略実装するために必要なプログラム次元の上下境界を得る。 特に,ガウスチャネルの実装について考察する。 その実用的妥当性から,ゲージ共変ガウスチャネルの資源要求について検討する。 さらに、全てのガウスユニタリチャネルを実装したプロセッサのプログラム次元の上限と下限を与える。 これらの下限は、ユニタリに対するある複製補題の有限次元から無限次元への一般化に基づく直接情報理論的な議論に依存する。

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