論文の概要: Classically Replaceable Operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14244v2
- Date: Fri, 21 Oct 2022 09:30:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 17:08:56.700690
- Title: Classically Replaceable Operations
- Title（参考訳）: 古典的な交換可能な操作
- Authors: Guoding Liu, Xingjian Zhang, Xiongfeng Ma
- Abstract要約: 量子情報科学は古典物理学の範囲を超えて強力な技術を提供する。
実際、量子演算の正確な制御は、現在の量子デバイスでは難しい課題である。
この問題を緩和するためのアプローチは、量子演算を古典的な処理に置き換えることである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3535770763481902
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum information science provides powerful technologies beyond the scope
of classical physics. In practice, accurate control of quantum operations is a
challenging task with current quantum devices. The implementation of high
fidelity and multi-qubit quantum operations consumes massive resources and
requires complicated hardware design to fight against noise. An approach to
alleviating this problem is to replace quantum operations with classical
processing. Despite the common practice of this approach, rigorous criteria to
determine whether a given quantum operation is replaceable classically are
still missing. In this work, we define the classically replaceable operations
in four general scenarios. In each scenario, we provide their necessary and
sufficient criteria and point out the corresponding classical processing. For a
practically favorable case of unitary classically replaceable operations, we
show that the replaced classical processing is deterministic. Beyond that, we
regard the irreplaceability of quantum operations by classical processing as a
quantum resource and relate it to the performance of a channel in a non-local
game, as manifested in a robustness measure.
- Abstract（参考訳）: 量子情報科学は古典物理学の範囲を超えて強力な技術を提供する。
実際、量子演算の正確な制御は、現在の量子デバイスでは難しい課題である。
高忠実性とマルチ量子ビットの量子演算の実装は大量のリソースを消費し、ノイズと戦うために複雑なハードウェア設計を必要とする。
この問題を緩和するためのアプローチは、量子演算を古典的処理に置き換えることである。
このアプローチの一般的な実践にもかかわらず、与えられた量子演算が古典的に置換可能であるかどうかを決定する厳密な基準は依然として欠落している。
本研究では,従来の置き換え可能な操作を4つの一般的なシナリオで定義する。
各シナリオにおいて、必要な十分な基準を提供し、対応する古典的処理を指摘します。
ユニタリ古典的置換可能演算の実質的に好都合な場合に対し、置き換えられた古典的処理は決定論的であることを示す。
さらに、古典的処理による量子演算の非可換性を量子資源とみなし、非局所的なゲームにおけるチャネルのパフォーマンスと関連付け、堅牢性尺度で示される。
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