論文の概要: Imaginary time evolution with quantum nondemolition measurements: multi-qubit interactions via measurement nonlinearities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.06923v1
• Date: Thu, 13 Oct 2022 11:48:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 16:53:58.004737
• Title: Imaginary time evolution with quantum nondemolition measurements: multi-qubit interactions via measurement nonlinearities
• Title（参考訳）: 量子非破壊測定による等時時間進化:測定非線形性による多ビット相互作用
• Authors: Manikandan Kondappan, Manish Chaudhary, Ebubechukwu O. Ilo-Okeke, Valentin Ivannikov, and Tim Byrnes
• Abstract要約: 量子非復調(QND)測定は,測定に基づく想像時間進化の実現に有効であることを示す。 適切な相互作用時間に対して、単一のキュービットQNDハミルトニアンを実効的なマルチキュービット仮想時間演算に変換することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0734813171130204
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show that quantum nondemolition (QND) measurements can be used to realize measurement-based imaginary time evolution. In our proposed scheme, repeated weak QND measurements are used to estimate the energy of a given Hamiltonian. Based on this estimated energy, adaptive unitary operations are applied such that only the targeted energy eigenstates are fixed points of the evolution. In this way, the system is deterministically driven towards the desired state. The nonlinear nature of the QND measurement, which allows for producing interactions between systems, is explicitly derived in terms of measurement operators. We show that for suitable interaction times, single qubit QND Hamiltonians can be converted to effective multi-qubit imaginary time operations. We illustrate our techniques with the example of preparing a four qubit cluster state, which is prepared using only collective single qubit QND measurements and single qubit adaptive operations.
• Abstract（参考訳）: 量子非復調(QND)測定は,測定に基づく想像時間進化の実現に有効であることを示す。 提案手法では、所定のハミルトンのエネルギーを推定するために、繰り返し弱いQND測定を用いる。 この推定エネルギーに基づいて、目標エネルギー固有状態のみが進化の固定点となるように適応的ユニタリ演算を適用する。 このように、システムは決定論的に所望の状態に向かって駆動される。 システム間の相互作用を生成できるQND測定の非線形性は、測定演算子の観点から明確に導出される。 適切な相互作用時間には、単一の量子ビットqndハミルトニアンを効果的なマルチ量子ビット虚時演算に変換できることを示す。 本稿では,集合的単一量子ビットqnd測定と単一量子ビット適応演算のみを用いて4つの量子ビットクラスタ状態を生成する手法について述べる。

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