論文の概要: Digital Simulation of Convex Mixtures of Markovian and Non-Markovian
Single Qubit Channels on NISQ Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.11343v2
- Date: Mon, 6 Feb 2023 18:27:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 05:23:45.636246
- Title: Digital Simulation of Convex Mixtures of Markovian and Non-Markovian
Single Qubit Channels on NISQ Devices
- Title（参考訳）: nisqデバイス上のマルコフおよび非マルコフ単一量子ビットチャネルの凸混合のディジタルシミュレーション
- Authors: I J David, I Sinayskiy, and F Petruccione
- Abstract要約: 量子システムをシミュレートする量子アルゴリズムは、フォールトトレラント設定における古典的アルゴリズムよりも明確で証明可能な優位性を提供する。
これらの設定では、実験を行う際には、様々なノイズやエラーの原因を考慮しなければならない。
NISQデバイスは近年、オープン量子システムのための多目的テストベッドとして検証されている。
- 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 algorithms for simulating quantum systems provide a clear and
provable advantage over classical algorithms in fault-tolerant settings. There
is also interest in quantum algorithms and the experiments that implement these
algorithms for NISQ settings. In these settings, various sources of noise and
error need to be accounted for when executing any experiments. Recently, NISQ
devices have been verified as versatile testbeds for open quantum systems. It
has been demonstrated that NISQ devices can simulate simple quantum channels.
Our goal is to apply NISQ devices to the more complicated problem of simulating
convex mixtures of quantum channels. We consider two specific cases; convex
mixtures of Markovian channels that result in a non-Markovian channel (M+M=nM)
and convex mixtures of non-Markovian channels that result in a Markovian
channel (nM+nM=M). For our first case, we consider convex mixtures of
Non-Markovian depolarising channels. For our second case, we consider convex
mixtures of Markovian Pauli channels. We show that efficient circuits, that
account for the topology of currently available devices and current levels of
decoherence, can be constructed by avoiding traditional approaches such as
Stinespring Dilation etc. We also present a strategy for the implementation of
a process tomography that yields a CPTP channel.
- Abstract（参考訳）: 量子システムをシミュレートする量子アルゴリズムは、フォールトトレラント設定における古典的アルゴリズムよりも明確で証明可能な優位性を提供する。
nisqの設定にこれらのアルゴリズムを実装する量子アルゴリズムや実験にも関心がある。
これらの設定では、実験を行う際に様々なノイズやエラーの原因を考慮しなければならない。
NISQデバイスは近年、オープン量子システムのための多目的テストベッドとして検証されている。
NISQデバイスが単純な量子チャネルをシミュレートできることが実証されている。
我々の目標は、NISQデバイスを量子チャネルの凸混合をシミュレーションするより複雑な問題に適用することである。
非マルコフチャネル(M+M=nM)となるマルコフチャネルの凸混合と、マルコフチャネル(nM+nM=M)をもたらす非マルコフチャネルの凸混合を考える。
最初の例では、非マルコフ非分極チャネルの凸混合を考える。
2つ目のケースでは、マルコフアン・パウリチャネルの凸混合を考える。
現在利用可能なデバイスのトポロジや現在のデコヒーレンスレベルを考慮に入れた効率的な回路は、Stinespring Dilationなどの従来の手法を避けることで構築可能であることを示す。
また,CPTPチャネルを生成するプロセストモグラフィーの実装戦略を提案する。
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