論文の概要: Graph test of controllability in qubit arrays: A systematic way to
determine the minimum number of external controls
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04828v1
- Date: Fri, 9 Dec 2022 12:59:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 17:20:58.712018
- Title: Graph test of controllability in qubit arrays: A systematic way to
determine the minimum number of external controls
- Title（参考訳）: 量子ビットアレイにおける制御可能性のグラフテスト:最小外部制御数を決定する体系的方法
- Authors: Fernando Gago-Encinas, Monika Leibscher, and Christiane P. Koch
- Abstract要約: 我々は、ハミルトニアンのグラフ表現に基づいて、結合された量子ビットの配列の可制御性を決定する方法を示す。
複雑な量子ビット結合では、制御数を5から1に減らすことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to implement any desired quantum logic gate on a quantum
processing unit is equivalent to evolution-operator controllability of the
qubits. Conversely, controllability analysis can be used to minimize the
resources, i.e., the number of external controls and qubit-qubit couplings,
required for universal quantum computing. Standard controllability analysis,
consisting in the construction of the dynamical Lie algebra, is, however,
impractical already for a comparatively small number of qubits. Here, we show
how to leverage an alternative approach, based on a graph representation of the
Hamiltonian, to determine controllability of arrays of coupled qubits. We
provide a complete computational framework and exemplify it for arrays of five
qubits, inspired by the ibmq_quito architecture. We find that the number of
controls can be reduced from five to one for complex qubit-qubit couplings and
to two for standard qubit-qubit couplings.
- Abstract（参考訳）: 量子処理ユニットに所望の量子論理ゲートを実装する能力は、量子ビットの進化操作制御性と同値である。
逆に、制御可能性解析は、普遍量子コンピューティングに必要な外部制御と量子ビット結合の数を最小化するために用いられる。
しかし、動的リー代数を構成する標準可制御性解析は、比較的少数の量子ビットに対して既に非現実的である。
ここでは、ハミルトニアンのグラフ表現に基づいて、結合された量子ビットの配列の可制御性を決定する方法を示す。
我々は、完全な計算フレームワークを提供し、ibmq_quitoアーキテクチャにインスパイアされた5つのキュービットの配列を例示する。
複雑な量子ビット結合では制御数を5から1に減らし、標準量子ビット結合では2に減らすことができる。
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