論文の概要: Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum Adversarial Solver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07749v1
• Date: Tue, 15 Mar 2022 09:46:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 01:28:17.986676
• Title: Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum Adversarial Solver
• Title（参考訳）: 量子逆解法を用いた高効率二部絡み検出法
• Authors: Xu-Fei Yin, Yuxuan Du, Yue-Yang Fei, Rui Zhang, Li-Zheng Liu, Yingqiu Mao, Tongliang Liu, Min-Hsiu Hsieh, Li Li, Nai-Le Liu, Dacheng Tao, Yu-Ao Chen, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。 このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 89.80359585967642
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The recognition of entanglement states is a notoriously difficult problem when no prior information is available. Here, we propose an efficient quantum adversarial bipartite entanglement detection scheme to address this issue. Our proposal reformulates the bipartite entanglement detection as a two-player zero-sum game completed by parameterized quantum circuits, where a two-outcome measurement can be used to query a classical binary result about whether the input state is bipartite entangled or not. In principle, for an $N$-qubit quantum state, the runtime complexity of our proposal is $O(\text{poly}(N)T)$ with $T$ being the number of iterations. We experimentally implement our protocol on a linear optical network and exhibit its effectiveness to accomplish the bipartite entanglement detection for 5-qubit quantum pure states and 2-qubit quantum mixed states. Our work paves the way for using near-term quantum machines to tackle entanglement detection on multipartite entangled quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 絡み合い状態の認識は、事前情報が得られない場合、非常に難しい問題である。 本稿では,この問題に対処する効率的な量子対角二部絡み検出手法を提案する。 提案手法は,パラメータ化された量子回路を用いて,2要素のエンタングルメント検出を2プレイヤーのゼロサムゲームとして再構成し,入力状態が2要素のエンタングルであるか否かを古典的2値結果に問合せする。 原則として、$N$量子状態の場合、我々の提案のランタイムの複雑さは$O(\text{poly}(N)T)$であり、$T$は反復数である。 本プロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し,5量子純状態と2量子状態の2部絡み検出を実現するための効果を示す。 我々の研究は、近距離量子マシンを用いて多部量子システムにおける絡み検出に取り組む方法である。

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