論文の概要: Simulating thermal qubits through thermofield dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.09969v6
• Date: Sun, 10 Dec 2023 16:43:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-13 03:43:02.385212
• Title: Simulating thermal qubits through thermofield dynamics
• Title（参考訳）: 熱場力学による熱量子ビットのシミュレーション
• Authors: G. X. A. Petronilo, M. R. Ara\'ujo, Clebson Cruz
• Abstract要約: 本研究は熱場ダイナミクス(TFD)を用いた熱量子ビット系のシミュレーション手法について検討する。 この結果から、立方体に対するブロッホ球面表現はボゴリューボフ変換の項で記述できることが示されている。 この研究は、量子コンピューティングによる熱場力学を、この重要な分野を教え、学習することに興味のある教師や学生に紹介する。
• 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 computing has attracted the attention of the scientific community in the past few decades. The development of quantum computers promises one path toward safer and faster ways to treat, extract, and transfer information. However, despite the significant advantages of quantum computing, the development of quantum devices operating at room temperature has been compromised by the thermal decoherence process. In addition, in most undergraduate and graduate quantum mechanics courses, the study of thermofield dynamics is usually neglected. In this scenario, this work explores a didactic approach to simulate thermal qubit systems through Thermofield Dynamics (TFD), applied in a quantum computing setup. The results show that the Bloch sphere representation for a qubit can be written in terms of the Bogoliubov transformation, which allows a practical construction for the thermal qubits in a quantum computing setup. Therefore, this work introduces thermofield dynamics through quantum computing to teachers and curious students interested in teaching and learning this important field of studying the temperature impacts on quantum protocols using the TFD technique.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは過去数十年間、科学界の注目を集めてきた。 量子コンピュータの開発は、情報を扱い、抽出し、転送するより安全で高速な方法への一歩を約束している。 しかし、量子コンピューティングの大きな利点にもかかわらず、室温で動作する量子デバイスの開発は熱デコヒーレンスプロセスによって損なわれている。 さらに、ほとんどの学部や大学院の量子力学コースでは、熱場力学の研究は通常無視される。 このシナリオでは、量子コンピューティングのセットアップに適用される熱場ダイナミクス(tfd)を介して熱量子ビットシステムをシミュレートするディダクティックなアプローチを探求する。 この結果から, 量子演算系における熱量子ビットの実用的構築を可能にするボゴリューボフ変換を用いて, 量子ビットに対するブロッホ球表現を記述できることが示唆された。 したがって、この研究は、量子コンピューティングによる熱場力学を教師や興味のある学生に導入し、TFD技術を用いて量子プロトコルに対する温度の影響を研究し、学習する。

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