論文の概要: Methods for measuring noise, purity changes, and entanglement entropy in quantum devices and systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.00546v1
• Date: Wed, 1 Dec 2021 15:07:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 04:42:53.455810
• Title: Methods for measuring noise, purity changes, and entanglement entropy in quantum devices and systems
• Title（参考訳）: 量子デバイスおよびシステムにおけるノイズ、純度変化および絡み合いエントロピーの測定方法
• Authors: Raam Uzdin
• Abstract要約: 本稿では,環境との結合による量子進化過程における量の変化率を評価する手法を提案する。 量子回路における純度変化率の測定にこの手法を適用することから始める。 提案方式はエネルギーやコヒーレンスなどの量の変化に対する散逸寄与を蒸留することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We present methods for evaluating the rate of change in quantities during quantum evolution due to coupling to the environment (dissipation hereafter). The protocol is based on repeating a given quantum circuit (or quantum operation) twice, thrice, and so on, and measuring an expectation value after each number of repetitions. We start by applying this method for measuring the rate of purity changes in quantum circuits. This provides direct information on the quality of the circuit. Furthermore, the presented scheme enables to distill the dissipative contribution in the changes of quantities such as energies and coherence. In particular, this can be applied to the local Hamiltonians of specific qubits. Thus, our approach can be used to locate "hotspots" where the dissipation takes place. A variant of this method can be used to measure the entanglement buildup in quantum circuits. These methods are scalable as they involve only a few observables which are relatively easy to measure in NISQ devices.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子進化の過程において,環境との結合による変化率を評価する手法を提案する(後述)。 このプロトコルは、与えられた量子回路(または量子演算)を2回、行列等で繰り返すことと、各繰り返しの後に期待値を測定することに基づいている。 量子回路における純度変化率の測定にこの手法を適用することから始める。 これは回路の品質に関する直接情報を提供する。 さらに,提案手法では,エネルギーやコヒーレンスなどの量の変化に対する散逸寄与を蒸留することができる。 特に、これは特定のキュービットの局所ハミルトニアンに適用できる。 したがって、このアプローチは、散逸が発生する「ホットスポット」を見つけるのに使うことができる。 この方法の変種は量子回路の絡み合いの蓄積を測定するために用いられる。 これらの方法は、NISQデバイスで比較的容易に測定できる観測可能なものだけを含むため、スケーラブルである。

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