論文の概要: Noisy Stabilizer Formalism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08677v2
• Date: Fri, 5 May 2023 13:54:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 17:11:10.834728
• Title: Noisy Stabilizer Formalism
• Title（参考訳）: 雑音安定化器形式主義
• Authors: Maria Flors Mor-Ruiz and Wolfgang D\"ur
• Abstract要約: 我々は、純粋状態の効率的な記述と追従を可能にする方法として、ノイズの多い安定化器形式を考案する。 この方法は初期状態の量子ビット数で線形にスケールするが、ターゲット状態のサイズでは指数関数的にスケールする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Despite the exponential overhead to describe general multi-qubit quantum states and processes, efficient methods for certain state families and operations have been developed and utilised. The stabilizer formalism and the Gottesman-Knill theorem, where pure stabilizer or graph states are manipulated by Clifford operations and Pauli measurements, are prominent examples, and these states play a major role in many applications in quantum technologies. Here we develop a noisy stabilizer formalism, i.e., a method that allows one not only to efficiently describe and follow pure states under Clifford operations and Pauli measurements but also Pauli noise processes acting on such stabilizer states, including uncorrelated and correlated dephasing and single- or multi-qubit depolarizing noise. The method scales linearly in the number of qubits of the initial state, but exponentially in the size of the target state. Thus, whenever a noisy stabilizer state is manipulated by means of local Pauli measurements such that a multipartite entangled state of a few qubits is generated, one can efficiently describe the resulting state.
• Abstract（参考訳）: 一般的なマルチキュービット量子状態やプロセスを記述するための指数的オーバーヘッドにもかかわらず、特定の状態族や操作のための効率的な方法が開発され、利用されている。 純粋な安定化器やグラフ状態がクリフォード演算やパウリ測定によって操作される安定化器形式論やゴッテマン・クニールの定理は顕著な例であり、これらの状態は量子技術における多くの応用において重要な役割を果たす。 ここでは、Clifford 演算や Pauli 測定の下で純粋状態の効率的な記述と追従を可能にするだけでなく、その安定化状態に作用する Pauli ノイズプロセス、例えば、非相関的かつ相関的な dephasing や、シングルまたはマルチキュービットの depolarizing noise などを開発する。 この方法は初期状態の量子ビット数で線形にスケールするが、ターゲット状態のサイズでは指数関数的にスケールする。 したがって、数量子ビットの多部共役状態が生成されるような局所的なパウリ測定によってノイズ安定化状態が操作されると、結果の状態を効率的に記述することができる。

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