論文の概要: Suppressing decoherence in quantum state transfer with unitary operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.04926v3
• Date: Wed, 11 Jan 2023 08:34:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 19:03:23.662494
• Title: Suppressing decoherence in quantum state transfer with unitary operations
• Title（参考訳）: ユニタリ演算による量子状態移動におけるデコヒーレンス抑制
• Authors: Maxim A. Gavreev, Evgeniy O. Kiktenko, Alena S. Mastiukova, Aleksey K. Fedorov
• Abstract要約: 本研究では、与えられた(多重量子ビット)量子状態を保護するために、量子状態に依存した前処理および後処理のユニタリ演算の適用について検討する。 我々は、量子エミュレーション実験とクラウドアクセス可能な量子プロセッサによる実実験の両方において、出力量子状態の忠実度の増加を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9662978733004601
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Decoherence is the fundamental obstacle limiting the performance of quantum information processing devices. The problem of transmitting a quantum state (known or unknown) from one place to another is of great interest in this context. In this work, by following the recent theoretical proposal [Opt. Eng. {\bf 59}, 061625 (2020)] we study an application of quantum state-dependent pre- and post-processing unitary operations for protecting the given (multi-qubit) quantum state against the effect of decoherence acting on all qubits. We observe the increase in the fidelity of the output quantum state both in a quantum emulation experiment, where all protecting unitaries are perfect, and in a real experiment with a cloud-accessible quantum processor, where protecting unitaries themselves are affected by the noise. We expect the considered approach can be useful for analyzing capabilities of quantum information processing devices in transmitting known quantum states. We also demonstrate an applicability of the developed approach for suppressing decoherence in the process of distributing a two-qubit state over remote physical qubits of a quantum processor.
• Abstract（参考訳）: デコヒーレンスは、量子情報処理装置の性能を制限する基本的な障害である。 量子状態(未知または未知)をある場所から別の場所に伝達する問題は、この文脈において非常に興味深い。 この研究では最近の理論的提案に従えばよい. Eng! bf 59}, 061625 (2020)] では、与えられた(マルチキュービット)量子状態から全てのキュービットに作用するデコヒーレンスの効果を保護できる量子状態依存前処理および後処理ユニタリ演算の応用について検討した。 我々は、全てのユニタリが完全である量子エミュレーション実験と、ユニタリ自体がノイズの影響を受けているクラウドアクセス可能な量子プロセッサによる実実験の両方において、出力量子状態の忠実度の増加を観察する。 提案手法は,既知の量子状態の伝達における量子情報処理装置の機能解析に有用であると考えられる。 また,量子プロセッサの物理量子ビット上の2量子状態の分散過程において,デコヒーレンスを抑制する手法の適用性を示す。

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