論文の概要: Decoherence Mitigation by Embedding a Logical Qubit in a Qudit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.00418v1
- Date: Sun, 1 May 2022 08:03:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 23:06:51.161125
- Title: Decoherence Mitigation by Embedding a Logical Qubit in a Qudit
- Title（参考訳）: 論理クビットをクビットに埋め込むことによるデコヒーレンス低減
- Authors: Hideyuki Miyahara, Yiyou Chen, Vwani Roychowdhury, Louis-S. Bouchard
- Abstract要約: 本稿では, 量子情報を長期にわたって保存するスキームとして, キューディット多様体内に論理量子ビットを埋め込むことを提案する。
量子情報の保持は、論理量子ビットのサブレベル間の分離によってさらに改善される。
$d$レベルの多様体内の中間部分レベルを通るコヒーレント進化のための追加の経路は、情報保存機構を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum information stored in a qubit is rapidly lost to the environment. The
realization of robust qubits is one of the most important challenges in quantum
computing. Herein we propose to embed a logical qubit within the manifold of a
qudit as a scheme to preserve quantum information over extended periods of
time. Under identical conditions (e.g. decoherence channels) the submanifold of
the logical qubit exhibits extended lifetimes compared to a pure two-level
system (qubit). The retention of quantum information further improves with
separation between the sublevels of the logical qubit. Lifetime enhancement can
be understood in terms of entropy production of the encoding and non-encoding
subspaces during evolution under a quantum map for a $d$-level system. The
additional pathways for coherent evolution through intermediate sublevels
within a $d$-level manifold provide an information-preserving mechanism:
reversible alternative channels to the irreversible loss of information to the
environment characteristic of open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: キュービットに格納された量子情報は、環境に急速に失われる。
堅牢な量子ビットの実現は、量子コンピューティングにおける最も重要な課題の1つである。
本稿では,量子情報を長期にわたって保存するためのスキームとして,qudit の多様体内に論理量子ビットを組み込むことを提案する。
同一条件(例えばデコヒーレンスチャネル)の下では、論理キュービットのサブ多様体は純粋な2レベルシステム(キュービット)と比較して寿命が長い。
量子情報の保持は、論理キュービットのサブレベルを分離することでさらに改善される。
ライフタイムエンハンスメントは、$d$レベルのシステムに対する量子マップの下で進化中のエンコーディングおよび非エンコード部分空間のエントロピー生成の観点で理解することができる。
d$-レベル多様体内の中間部分準位を通じてコヒーレント進化のための追加の経路は、情報保存機構を提供する: オープン量子システムの環境特性に対する不可逆的情報損失に対する可逆的代替チャネル。
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