論文の概要: Experimental violations of Leggett-Garg's inequalities on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.02507v2
• Date: Sat, 12 Mar 2022 11:09:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-16 00:49:08.504936
• Title: Experimental violations of Leggett-Garg's inequalities on a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおけるLeggett-Gargの不等式の実験的違反
• Authors: Alessandro Santini and Vittorio Vitale
• Abstract要約: 単一および多ビット系におけるLeggett-Garg-Bellの不等式違反を実験的に観察する。 本分析では, 量子プラットフォームの限界に注目し, 上記の相関関数は, 量子ビットの数や回路深さが大きくなるにつれて, 理論的予測から逸脱することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Leggett-Garg's inequalities predict sharp bounds for some classical correlation functions that address the quantum or classical nature of real-time evolutions. We experimentally observe the violations of these bounds on single- and multi-qubit systems, in different settings, exploiting the IBM Quantum platform. In the multi-qubit case we introduce the Leggett-Garg-Bell's inequalities as an alternative to the previous ones. Measuring these correlation functions, we find quantum error mitigation to be essential to spot inequalities violations. Accessing only two qubit readouts, we assess Leggett-Garg-Bell's inequalities to emerge as the most efficient quantum coherence witnesses to be used for investigating quantum hardware, as the complexity of their calculation does not scale with the number of constituents of the system. Our analysis highlights the limits of nowadays quantum platforms, showing that the above-mentioned correlation functions deviate from theoretical prediction as the number of qubits and the depth of the circuit grow.
• Abstract（参考訳）: レゲット=ガルグの不等式は、リアルタイム進化の量子的あるいは古典的性質に対処する古典的相関関数のシャープ境界を予測している。 我々は、IBM Quantumプラットフォームを利用して、単一およびマルチキュービットシステムにおけるこれらの境界違反を異なる設定で実験的に観察する。 多ビットの場合、以前のものに代わるものとして、Leggett-Garg-Bellの不等式を導入する。 これらの相関関数を測ると、不等式違反を見つけるのに量子誤差軽減が不可欠であることが分かる。 量子ハードウェアを探索するのに最も効率的な量子コヒーレンス証人として、レゲット=ガルグ=ベルの不等式が現れるのは2つのキュービットの読み出しのみであり、計算の複雑さはシステムの構成要素数に匹敵しないためである。 本分析は, 量子プラットフォームの限界に注目し, 上記の相関関数は, 量子ビット数や回路深さが大きくなるにつれて理論予測から逸脱することを示す。

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