論文の概要: Efficiently calculating the work distribution of identical bosons with boson sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.01562v2
• Date: Fri, 11 Feb 2022 13:01:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 05:41:45.836861
• Title: Efficiently calculating the work distribution of identical bosons with boson sampling
• Title（参考訳）: ボソンサンプリングによる同一ボソンの作業分布の効率的な計算
• Authors: Wen-Qiang Liu and Zhang-qi Yin
• Abstract要約: 1次元ピストンシステムにおける複数の同一ボソンの作業分布の計算にボソンサンプリングを用いることを提案する。 マルチボソン固有状態間の遷移振幅を数値シミュレーションし,振幅行列を得る。 行列は、ボソンサンプリング機においてプログラム可能な線形光ネットワークにマッピングすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6091702876917279
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Boson sampling has been theoretically proposed and experimentally realized to exhibit quantum computational advantages. However, it still lacks the deep understanding of the practical applications of boson sampling. Here we propose to use boson sampling to efficiently calculate the work distribution of multiple identical bosons in a one-dimensional piston system, which cannot be calculated efficiently via classical computer. We numerically simulate the transition amplitude betweenthe multi-boson eigenstates and obtain the amplitude matrix. The matrix can be mapped to aprogrammable linear optical network in a boson sampling machine, and the transition probability is directly estimated by counting the output photon distribution. As an example, we design a concrete scheme to calculate the work distribution with programmable boson sampling experiments. Our results present a resource cost at polynomial hierarchy and bridge a benchmark for routing to the calculation of more complex work distribution using only photons and linear optical elements.
• Abstract（参考訳）: ボーソンサンプリングは理論的に提案され、量子計算の利点を示すために実験的に実現されている。 しかし、ボソンサンプリングの実践的応用の深い理解はいまだに欠けている。 本稿では,従来のコンピュータでは効率的に計算できない1次元ピストンシステムにおいて,ボソンサンプリングを用いて複数の同一ボソンの作業分布を効率的に計算する。 マルチボソン固有状態間の遷移振幅を数値シミュレーションし,振幅行列を得る。 行列をボソンサンプリング機においてプログラム可能な線形光ネットワークにマッピングすることができ、出力光子分布をカウントして遷移確率を直接推定する。 例えば,プログラム可能なボソンサンプリング実験を用いて作業分布を計算するための具体的スキームを設計する。 本結果は,光子と線形光学素子のみを用いて,より複雑な作業分布の計算をルーティングするためのベンチマークを,多項式階層で提示する。

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