論文の概要: DQC1 as an Open Quantum System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.03947v2
- Date: Mon, 15 May 2023 14:22:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 00:53:00.478595
- Title: DQC1 as an Open Quantum System
- Title（参考訳）: オープン量子システムとしてのDQC1
- Authors: Jake Xuereb, Steve Campbell, John Goold, Andr\'e Xuereb
- Abstract要約: DQC1アルゴリズムを用いた量子ビットレジスタのダイナミクスについて検討する。
複雑性クラスの任意のアルゴリズムに対して、論理量子ビットの進化は開量子系として記述できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The DQC1 complexity class, or power of one qubit model, is examined as an
open quantum system. We study the dynamics of a register of qubits carrying out
a DQC1 algorithm and show that, for any algorithm in the complexity class, the
evolution of the logical qubit can be described as an open quantum system
undergoing a dynamics which is unital. Unital quantum channels respect the
Tasaki-Crooks fluctuation theorem and we demonstrate how this is captured by
the thermodynamics of the logical qubit. As an application, we investigate the
equilibrium and non-equilibrium thermodynamics of the DQC1 trace estimation
algorithm. We show that different computational inputs, i.e. different traces
being estimated, lead to different energetic exchanges across the register of
qubits and that the temperature of the logical qubit impacts the magnitude of
fluctuations experienced and quality of the algorithm.
- Abstract（参考訳）: dqc1複雑性クラス、すなわち1量子ビットモデルのパワーは、オープン量子システムとして検討される。
dqc1アルゴリズムを実行する量子ビットのレジスタのダイナミクスを研究し、複雑性クラス内の任意のアルゴリズムに対して、論理量子ビットの進化は、ユニタリなダイナミクスを持つオープン量子システムとして記述できることを示した。
ユニタリ量子チャネルはタサキ-クルックスゆらぎの定理を尊重し、論理量子ビットの熱力学によってどのように捉えるかを示す。
応用として, DQC1トレース推定アルゴリズムの平衡と非平衡熱力学について検討する。
異なる計算入力、すなわち、推定されるトレースは、量子ビットのレジスタ全体にわたって異なるエネルギー交換を生じさせ、論理量子ビットの温度が経験した変動の大きさとアルゴリズムの品質に影響することを示す。
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