論文の概要: Resource theory of quantum uncomplexity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.11371v2
- Date: Mon, 19 Dec 2022 21:12:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 21:20:52.573405
- Title: Resource theory of quantum uncomplexity
- Title（参考訳）: 量子不複雑性の資源理論
- Authors: Nicole Yunger Halpern, Naga B. T. Kothakonda, Jonas Haferkamp, Anthony
Munson, Jens Eisert, Philippe Faist
- Abstract要約: ブラウンとススキンドの予想を証明し、非複素性の資源理論を定義できると証明する。
この研究は、量子情報理論から資源理論ツールキットの多体複雑性を解き放つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5872014229110214
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum complexity is emerging as a key property of many-body systems,
including black holes, topological materials, and early quantum computers. A
state's complexity quantifies the number of computational gates required to
prepare the state from a simple tensor product. The greater a state's distance
from maximal complexity, or "uncomplexity," the more useful the state is as
input to a quantum computation. Separately, resource theories -- simple models
for agents subject to constraints -- are burgeoning in quantum information
theory. We unite the two domains, confirming Brown and Susskind's conjecture
that a resource theory of uncomplexity can be defined. The allowed operations,
fuzzy operations, are slightly random implementations of two-qubit gates chosen
by an agent. We formalize two operational tasks, uncomplexity extraction and
expenditure. Their optimal efficiencies depend on an entropy that we engineer
to reflect complexity. We also present two monotones, uncomplexity measures
that decline monotonically under fuzzy operations, in certain regimes. This
work unleashes on many-body complexity the resource-theory toolkit from quantum
information theory.
- Abstract（参考訳）: 量子複雑性は、ブラックホール、トポロジカル材料、初期の量子コンピュータなど、多体系の重要な性質として現れつつある。
状態の複雑性は、単純なテンソル積から状態を作成するのに必要な計算ゲートの数を定量化する。
状態の最大複雑性や「複雑でない」からの距離が大きいほど、量子計算への入力としてより有用である。
それとは別に、制約を受けるエージェントの単純なモデルであるリソース理論は、量子情報理論に波及している。
我々は2つの領域を結合し、ブラウンとススキンドの予想が非複素性の資源理論を定義できると確認する。
許可された操作、ファジィ演算はエージェントが選択した2ビットゲートのランダムな実装である。
複雑でない抽出と支出という2つの運用タスクを形式化する。
彼らの最適効率は、複雑さを反映するエントロピーに依存します。
また, ファジィ操作下で単調に低下する2つの単調な非複雑度尺度を, 一定の条件下で提示する。
この研究は、量子情報理論から資源理論ツールキットの多体複雑性を解き放つ。
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