論文の概要: Quantifying quantum computational complexity via information scrambling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11236v2
- Date: Fri, 20 May 2022 13:40:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 20:20:37.277837
- Title: Quantifying quantum computational complexity via information scrambling
- Title(参考訳): 情報スクランブルによる量子計算複雑性の定量化
- Authors: Arash Ahmadi, Eliska Greplova
- Abstract要約: 我々は,魔法のモノトーンを情報スクランブルの概念に結びつけて計算する新しい視点を提供する。
任意のヒルベルト空間次元において、魔法の単調を近似する新しい、実験的にスケーラブルな方法を確立する。
次に、時間外相関器測定を用いて量子資源の量を評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.9790236766474201
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The advent of quantum technologies brought forward much attention to the
theoretical characterization of the computational resources they provide. One
outstanding challenge to such characterization is the mathematical complexity
that their evaluation possesses. A method to quantify quantum computational
complexity is to use a class of functions called magic monotones, which are,
however, notoriously hard and impractical to evaluate. In this work, we provide
a new perspective on calculating magic monotones by connecting them to the
concept of information scrambling. Specifically, we establish a connection
between information scrambling in random quantum circuits and the magic these
circuits generate. This connection allows us to establish a novel,
experimentally scalable way to approximate magic monotones in an arbitrary
Hilbert space dimension and therefore evaluate the amount of quantum resources
using out-of-time-order correlator measurements. Furthermore, we exploit our
result connecting scrambling and magic to formulate a simple criterion to
determine chaoticity of a given Hamiltonian.
- Abstract(参考訳): 量子技術の出現は、それらが提供する計算資源の理論的特徴に多くの注意を向けた。
このような特徴付けに対する顕著な挑戦は、それらの評価が持つ数学的複雑さである。
量子計算の複雑性を定量化する方法は、マジックモノトンと呼ばれる関数のクラスを使用することである。
本研究では,魔法のモノトーンを情報スクランブルの概念と結びつけて計算する新しい視点を提供する。
具体的には、ランダム量子回路でスクランブルする情報と、それらの回路が生成する魔法との接続を確立する。
この接続により、任意のヒルベルト空間次元における魔法のモノトーンを近似する新しい、実験的にスケーラブルな方法を確立し、時間外のコリレータ測定を用いて量子リソース量を評価することができる。
さらに、スクランブルとマジックを結びつけて単純な基準を定式化し、与えられたハミルトニアンのカオス性を決定する。
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