論文の概要: Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13018v3
• Date: Mon, 30 May 2022 08:53:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 11:51:25.570505
• Title: Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding
• Title（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill EncodingによるQubit Magic Resourceの定量化
• Authors: Oliver Hahn, Alessandro Ferraro, Lina Hultquist, Giulia Ferrini and Laura Garc\'ia-\'Alvarez
• Abstract要約: 我々は、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。 我々の定式化は、連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum resource theories are a powerful framework to characterize and quantify relevant quantum phenomena and identify processes that optimize their use for different tasks. Here, we define a resource measure for magic, the sought-after property in most fault-tolerant quantum computers. In contrast to previous literature, our formulation is based on bosonic codes, well-studied tools in continuous-variable quantum computation. Particularly, we use the Gottesman-Kitaev-Preskill code to represent multi-qubit states and consider the resource theory for the Wigner negativity. Our techniques are useful to find resource lower bounds for different applications as state conversion and general unitary synthesis, in which measurements, auxiliary states, and classical feed-forward are allowed. The analytical expression of our magic measure allows us to extend current analysis limited to small dimensions, easily addressing systems of up to 12 qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子資源理論は、関連する量子現象を特徴づけ、定量化し、異なるタスクに最適化するプロセスを特定するための強力なフレームワークである。 ここでは、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。 従来の文献とは対照的に、我々の定式化は連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。 特に、gottesman-kitaev-preskill符号を用いてマルチキュービット状態を表し、wigner negativityのリソース理論を検討する。 本手法は, 状態変換や一般ユニタリ合成として, 測定, 補助状態, 古典的フィードフォワードを許容する様々な用途において, 資源下限を求めるのに有用である。 マジック測度の解析的表現により、電流解析は小次元に限定され、最大12量子ビットのシステムに容易に対応できる。

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