論文の概要: Quantum supremacy with spin squeezed atomic ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11772v1
• Date: Mon, 25 Apr 2022 16:42:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 17:51:42.400818
• Title: Quantum supremacy with spin squeezed atomic ensembles
• Title（参考訳）: スピン圧縮原子アンサンブルによる量子超越性
• Authors: Yueheng Shi, Junheng Shi, Tim Byrnes
• Abstract要約: 量子ビットのアンサンブルを用いた量子超越性を実現する手法を提案する。 各アンサンブルは全スピンでのみ制御可能であると仮定される。 最終測定値の確率分布は,Porter-Thomas分布に急速に近づくことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a method to achieve quantum supremacy using ensembles of qubits, using only spin squeezing, basis rotations, and Fock state measurements. Each ensemble is assumed to be controllable only with its total spin. Using a repeated sequence of random basis rotations followed by squeezing, we show that the probability distribution of the final measurements quickly approaches a Porter-Thomas distribution. We show that the sampling probability can be related to a #P-hard problem with a complexity scaling as $(N+1)^M$, where $N$ is the number of qubits in an ensemble and $ M $ is the number of ensembles. The scheme can be implemented with hot or cold atomic ensembles. Due to the large number of atoms in typical atomic ensembles, this allows access to the quantum supremacy regime with a modest number of ensembles or gate depth.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子ビットのアンサンブルを用いて,スピンスクイージング,基底回転,フォック状態計測のみを用いて量子超越性を実現する手法を提案する。 各アンサンブルは全スピンのみで制御可能であると仮定される。 乱数基底回転を繰り返した列を用いて、最終的な測定値の確率分布がポーター・トーマス分布に素早く近づくことを示す。 サンプリング確率は、(N+1)^M$、$N$はアンサンブル中の量子ビットの数、$M$はアンサンブルの数である。 このスキームは熱い原子アンサンブルや冷たい原子アンサンブルで実装することができる。 典型的な原子アンサンブルの原子数が多ければ多いため、量子超越状態にアクセスでき、わずかな数のアンサンブルやゲート深さを持つことができる。

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