論文の概要: Designing Stochastic Channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.07156v1
- Date: Tue, 18 Jan 2022 18:01:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-28 20:29:36.242000
- Title: Designing Stochastic Channels
- Title(参考訳): 確率チャネルの設計
- Authors: Matthew A. Graydon and Joshua Skanes-Norman and Joel J. Wallman
- Abstract要約: パウリチャネルと脱分極チャネルは、多くの関連する量子回路で効率的にシミュレートできるため、広く研究されている。
広く使われているにもかかわらず、一般的なチャネルの特性はほとんど注目されていない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stochastic channels are ubiquitous in the field of quantum information
because they are simple and easy to analyze. In particular, Pauli channels and
depolarizing channels are widely studied because they can be efficiently
simulated in many relevant quantum circuits. Despite their wide use, the
properties of general stochastic channels have received little attention. In
this paper, we prove that the diamond distance of a general stochastic channel
from the identity coincides with its process infidelity to the identity. We
demonstrate with an explicit example that there exist multi-qubit stochastic
channels that are not unital. We then discuss the relationship between unitary
1-designs and stochastic channels. We prove that the twirl of an arbitrary
quantum channel by a unitary 1-design is always a stochastic channel. However,
unlike with unitary 2-designs, the twirled channel depends upon the choice of
unitary 1-design. Moreover, we prove by example that there exist stochastic
channels that cannot be obtained by twirling a quantum channel by a unitary
1-design.
- Abstract(参考訳): 確率チャネルは、単純で解析が容易であるため、量子情報分野においてユビキタスである。
特に、パウリチャネルや分極チャネルは、多くの関連する量子回路で効率的にシミュレートできるため、広く研究されている。
広く使われているにもかかわらず、一般確率チャネルの特性はほとんど注目されていない。
本稿では,一般確率チャネルの同一性からのダイヤモンド距離が,そのプロセスの不完全性と同一であることを示す。
我々は、ユニタリでないマルチキュービット確率チャネルが存在することを明示的な例で示す。
次に、ユニタリ1設計と確率チャネルの関係について議論する。
ユニタリ1設計による任意の量子チャネルの回転は常に確率的チャネルであることが証明される。
しかし、ユニタリ2デザインとは異なり、twirledチャンネルはユニタリ1デザインの選択に依存している。
さらに、量子チャネルをユニタリな1-設計で回転させることによって得ることができない確率チャネルが存在することを示す。
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