論文の概要: Decoding the Entanglement Structure of Monitored Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.08691v1
- Date: Fri, 17 Sep 2021 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 11:28:14.292707
- Title: Decoding the Entanglement Structure of Monitored Quantum Circuits
- Title（参考訳）: 監視量子回路の絡み合い構造を復号する
- Authors: Beni Yoshida
- Abstract要約: 体積法相における監視量子回路の絡み合い構造は初期状態に大きく依存していることがわかった。
我々は、コード距離とボリューム・ロー・エンタングルメント・エントロピーへのサブリーディング・コントリビューションの一般的な関係を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Given an output wavefunction of a monitored quantum circuit consisting of
both unitary gates and projective measurements, we ask whether two
complementary subsystems are entangled or not. For Clifford circuits, we find
that this question can be mapped to a certain classical error-correction
problem where various entanglement measures can be explicitly computed from the
recoverability. The dual classical code is constructed from spacetime patterns
of out-of-time ordered correlation functions among local operators and measured
Pauli operators in the past, suggesting that the volume-law entanglement in a
monitored circuit emerges from quantum information scrambling, namely the
growth of local operators. We also present a method of verifying quantum
entanglement by providing a simple deterministic entanglement distillation
algorithm, which can be interpreted as decoding of the dual classical code.
Discussions on coding properties of a monitored Clifford circuit, including
explicit constructions of logical and stabilizer operators, are also presented.
Applications of our framework to various physical questions, including
non-Clifford systems, are discussed as well. Namely, we argue that the
entanglement structure of a monitored quantum circuit in the volume-law phase
is largely independent of the initial states and past measurement outcomes
except recent ones, due to the decoupling phenomena from scrambling dynamics,
up to a certain polynomial length scale which can be identified as the code
distance of the circuit. We also derive a general relation between the code
distance and the sub-leading contribution to the volume-law entanglement
entropy. Applications of these results to black hole physics are discussed as
well.
- Abstract（参考訳）: 単体ゲートと射影測定の両方からなる監視量子回路の出力波動関数を考えると、2つの相補的サブシステムが絡み合っているか否かを問う。
クリフォード回路では、この問題は、様々な絡み合い測度を回復可能性から明示的に計算できる古典的な誤り訂正問題にマッピングできることがわかった。
双対古典符号は、局所演算子と測定されたパウリ演算子の間の時空順序相関関数の時空パターンから構築されており、監視された回路における体積法的な絡み合いは、局所演算子の成長から生じることを示唆している。
また,2つの古典符号の復号化として解釈できる単純な決定論的絡み込み蒸留アルゴリズムを提供することで,量子絡みの検証方法を提案する。
また、論理および安定化作用素の明示的な構成を含む監視されたクリフォード回路の符号化特性についても論じる。
非クリフォード系を含む様々な物理問題への我々のフレームワークの適用についても論じる。
すなわち、体積法相における監視量子回路の絡み合い構造は、初期状態と過去の測定結果に大きく依存していると論じるが、これはスクランブルダイナミクスから切り離された現象のためであり、回路の符号距離と同一視できるある種の多項式長スケールまでである。
また、コード距離とボリュームロー絡みエントロピーに対するサブリーディング貢献との一般的な関係も導出する。
これらの結果のブラックホール物理学への応用についても論じる。
関連論文リスト
- Measurement-induced entanglement and complexity in random constant-depth 2D quantum circuits [0.0]
ランダムな定数深さ量子回路によって生成される状態の絡み合い構造を解析する。
回路アーキテクチャのいくつかの自然クラスにおいて, 一定の臨界深度以上でマクロ的な長距離絡み合いが生じることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-30T17:33:02Z) - Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - Characterizing randomness in parameterized quantum circuits through expressibility and average entanglement [39.58317527488534]
量子回路(PQC)は、その主応用の範囲外ではまだ完全には理解されていない。
我々は、量子ビット接続性に関する制約の下で、PQCにおけるランダム状態の生成を分析する。
生成した状態の分布の均一性の増加と絡み合いの発生との間には,どれだけ急激な関係があるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T17:32:55Z) - Measurement-induced entanglement and teleportation on a noisy quantum
processor [105.44548669906976]
最大70個の超伝導量子ビット上の測定誘起量子情報相について検討した。
二重性マッピングを用いて、中間回路の測定を回避し、基礎となる位相の異なる表現にアクセスする。
我々の研究は、現在のNISQプロセッサの限界であるスケールでの計測誘起物理を実現するためのアプローチを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-08T18:41:53Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Unbounded loops in quantum programs: categories and weak while loops [0.0]
論文には2つの主要な貢献がある: (i) コヒーレントな量子反復の分類論的研究と (ii) ループの弱さの導入である。
目的は、反復的な量子ループをモデル化できるトレースされたモノイド構造を持つ量子プロセスのカテゴリを提供することである。
弱い一方のループは古典的な制御フロープリミティブであり、各イテレーションで発生した崩壊と得られた情報の量との間にトレードオフを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-10T22:03:51Z) - Depth-efficient proofs of quantumness [77.34726150561087]
量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。
本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-05T17:45:41Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Quantum circuits with classical versus quantum control of causal order [0.0]
入力操作間の明確な因果順序を尊重する量子スーパーマップは、固定階量子回路に対応することが知られている。
ここでは、固定順序の場合を自然に一般化する2つの新しいタイプの回路を同定する。
因果順序を量子的に制御した量子回路は、明確に定義された因果順序と互換性のある「因果相関」しか生成できないことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T19:00:06Z) - Quantum Simulation of Light-Front Parton Correlators [0.0]
高エネルギー衝突子の物理学は、非摂動パルトン相関子の知識に依存している。
本稿では,これらの種類の相関器の量子シミュレーションを行う量子アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:38:33Z) - Hardware-Encoding Grid States in a Non-Reciprocal Superconducting
Circuit [62.997667081978825]
本稿では、非相互デバイスと、基底空間が2倍縮退し、基底状態がGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)符号の近似符号であるジョセフソン接合からなる回路設計について述べる。
この回路は、電荷やフラックスノイズなどの超伝導回路の一般的なノイズチャネルに対して自然に保護されており、受動的量子誤差補正に使用できることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-18T16:45:09Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。