論文の概要: Large $N$ Matrix Quantum Mechanics as a Quantum Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08448v1
- Date: Tue, 15 Nov 2022 19:01:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 12:20:03.979681
- Title: Large $N$ Matrix Quantum Mechanics as a Quantum Memory
- Title（参考訳）: 量子メモリとしての大容量N$マトリックス量子力学
- Authors: ChunJun Cao, Gong Cheng, Brian Swingle
- Abstract要約: 我々は,大容量のN$行列量子力学モデルを用いて,熱雑音に頑健な量子メモリを構築する可能性について検討した。
その結果,ガウイングの効果をエネルギーペナルティを用いて模倣し,メモリタイムに同様の結果を与えることができた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.667124030138028
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we explore the possibility of building a quantum memory that
is robust to thermal noise using large $N$ matrix quantum mechanics models.
First, we investigate the gauged $SU(N)$ matrix harmonic oscillator and
different ways to encode quantum information in it. By calculating the mutual
information between the system and a reference which purifies the encoded
information, we identify a transition temperature, $T_c$, below which the
encoded quantum information is protected from thermal noise for a memory time
scaling as $N^2$. Conversely, for temperatures higher than $T_c$, the
information is quickly destroyed by thermal noise. Second, we relax the
requirement of gauge invariance and study a matrix harmonic oscillator model
with only global symmetry. Finally, we further relax even the symmetry
requirement and propose a model that consists of a large number $N^2$ of
qubits, with interactions derived from an approximate $SU(N)$ symmetry. In both
ungauged models, we find that the effects of gauging can be mimicked using an
energy penalty to give a similar result for the memory time. The final qubit
model also has the potential to be realized in the laboratory.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,大容量N$行列量子力学モデルを用いて,熱雑音に頑健な量子メモリを構築する可能性について検討する。
まず、ゲージ付き$SU(N)$行列調和振動子とその中の量子情報を符号化する方法について検討する。
エンコードされた情報を純化する参照とシステム間の相互情報を計算することにより、エンコードされた量子情報が熱ノイズから保護される遷移温度$t_c$を、メモリタイムスケール$n^2$として識別する。
逆に、T_c$より高い温度では、熱雑音によって情報は急速に破壊される。
第二に、ゲージ不変性の要件を緩和し、大域対称性のみを持つ行列調和振動子モデルを研究する。
最後に、対称性の要件さえ緩和し、近似的な$SU(N)$対称性から導かれる相互作用を持つ、多数の$N^2$の量子ビットからなるモデルを提案する。
どちらのアンゲージモデルにおいても、ガウイングの効果をエネルギーペナルティを用いて模倣し、メモリタイムに同様の結果を与えることができる。
最後の量子ビットモデルも実験室で実現される可能性がある。
関連論文リスト
- Slow Mixing of Quantum Gibbs Samplers [47.373245682678515]
一般化されたボトルネック補題を用いて、これらのツールの量子一般化を示す。
この補題は、古典的なハミング距離に類似する距離の量子測度に焦点を当てるが、一意に量子原理に根ざしている。
サブ線形障壁でさえも、ファインマン・カック法を用いて古典的から量子的なものを持ち上げて、厳密な下界の$T_mathrmmix = 2Omega(nalpha)$を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-06T22:51:27Z) - Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Processors: Simulating Fermions, Bosons, and Gauge Fields [31.51988323782987]
我々は,強い相関を持つフェルミオンとボソンの量子シミュレーションのためのハイブリッド発振器量子ビットプロセッサフレームワークを開発した。
この枠組みは、ベーカー・カンベル・ハウスドルフの公式に基づく近似法と同様に、粒子相互作用の正確な分解を与える。
我々の研究は超伝導ハードウェアの実装に焦点を当てているが、我々のフレームワークはトラップされたイオンや中性原子ハードウェアにも使用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-05T17:58:20Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Sachdev-Ye-Kitaev model on a noisy quantum computer [1.0377683220196874]
我々は、IBMの超伝導量子ビット量子コンピュータ上で、量子重力の重要な玩具モデルであるSYKモデルを研究する。
我々は、量子系のカオスの性質を定量化するための標準観測可能な、時間$t$と時間外順序相関器(OTOC)の後の戻り確率を計算する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-29T19:00:00Z) - QuEst: Graph Transformer for Quantum Circuit Reliability Estimation [32.89844497610906]
TorchQuantumと呼ばれるPythonライブラリは、機械学習タスクのためにPQCを構築し、シミュレートし、訓練することができる。
本稿では,回路の忠実度に対するノイズの影響を予測するために,グラフトランスフォーマモデルを提案する。
回路シミュレータと比較すると、予測器は忠実度を推定するための200倍以上のスピードアップを持つ。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-30T02:35:31Z) - Unimon qubit [42.83899285555746]
超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。
本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z) - Bi-frequency illumination: a quantum-enhanced protocol [0.0]
プローブの周波数に対する対象物体の応答を測定するための量子拡張型アイドラーフリーセンシングプロトコルを提案する。
この研究は、レーダーと医療画像の両方、特にマイクロ波領域における応用への道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-28T17:21:56Z) - Emergent $\mathcal{PT}$ symmetry in a double-quantum-dot circuit QED
set-up [0.0]
非エルミートハミルトニアンが2量子ドット回路QEDセットアップで自然に現れることを示す。
我々の結果は、潜在的にスケーラブルな非エルミートシステムのオンチップ実現への道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-16T09:08:31Z) - Quantum Algorithms for Simulating the Lattice Schwinger Model [63.18141027763459]
NISQとフォールトトレラントの両方の設定で格子シュウィンガーモデルをシミュレートするために、スケーラブルで明示的なデジタル量子アルゴリズムを提供する。
格子単位において、結合定数$x-1/2$と電場カットオフ$x-1/2Lambda$を持つ$N/2$物理サイト上のシュウィンガーモデルを求める。
NISQと耐故障性の両方でコストがかかるオブザーバブルを、単純なオブザーバブルとして推定し、平均ペア密度を推定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-25T19:18:36Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。