論文の概要: Symmetric Finite-Time Preparation of Cluster States via Quantum Pumps

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.04019v2
• Date: Mon, 22 Aug 2022 23:36:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 02:01:20.632294
• Title: Symmetric Finite-Time Preparation of Cluster States via Quantum Pumps
• Title（参考訳）: 量子ポンプによるクラスター状態の対称有限時間生成
• Authors: Nathanan Tantivasadakarn, Ashvin Vishwanath
• Abstract要約: 資源状態を保護する対称性を破ることなく、有限時間でクラスター状状態を作成することができることを示す。 駆動ハミルトニアンに望ましくない対称摂動が存在するとしても、フィードフォワード補正とともにバルク内の射影測定はクラスター状状態の回復に十分であることを示す。
• 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: It has recently been established that cluster-like states -- states that are in the same symmetry-protected topological phase as the cluster state -- provide a family of resource states that can be utilized for Measurement-Based Quantum Computation. In this work, we ask whether it is possible to prepare cluster-like states in finite time without breaking the symmetry protecting the resource state. Such a symmetry-preserving protocol would benefit from topological protection to errors in the preparation. We answer this question in the positive by providing a Hamiltonian in one higher dimension whose finite-time evolution is a unitary that acts trivially in the bulk, but pumps the desired cluster state to the boundary. Examples are given for both the 1D cluster state protected by a global symmetry, and various 2D cluster states protected by subsystem symmetries. We show that even if unwanted symmetric perturbations are present in the driving Hamiltonian, projective measurements in the bulk along with feedforward correction is sufficient to recover a cluster-like state.
• Abstract（参考訳）: 近年、クラスター状態と同じ対称性に保護された位相相にあるクラスター状状態が、測定に基づく量子計算に利用できるリソース状態の族をもたらすことが確立されている。 本研究では,資源状態を保護する対称性を破ることなく,有限時間でクラスター状状態を作成することができるかどうかを問う。 このような対称性保存プロトコルは、準備中のエラーに対する位相的保護の恩恵を受ける。 この問題は、有限時間進化がバルク内で自明に作用するユニタリであるような高次元のハミルトニアンを1つの高次元に与えて正に答えるが、所望のクラスター状態は境界に励起する。 大域対称性で保護される1次元クラスター状態と、サブシステム対称性で保護される様々な2次元クラスター状態の両方について、例を挙げる。 駆動ハミルトニアンに不要な対称摂動が存在するとしても、フィードフォワード補正を伴うバルクの射影的測定はクラスター状状態の回復に十分であることを示す。

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