論文の概要: Unscrambling quantum information with Clifford decoders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11337v4
- Date: Sat, 14 Oct 2023 12:58:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-18 06:31:28.679702
- Title: Unscrambling quantum information with Clifford decoders
- Title(参考訳): クリフォードデコーダによる量子情報のスクランブル化
- Authors: Salvatore F.E. Oliviero, Lorenzo Leone, Seth Lloyd and Alioscia Hamma
- Abstract要約: 量子情報スクランブル(quantum information scrambling)は、局所的な相関関係を破壊し、システム全体に情報を広める統一プロセスである。
本研究では,ローカルサブシステムの外部情報を監視することにより,未知のスクランブラから効率的に情報を復号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): 3.823356975862005
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum information scrambling is a unitary process that destroys local
correlations and spreads information throughout the system, effectively hiding
it in nonlocal degrees of freedom. In principle, unscrambling this information
is possible with perfect knowledge of the unitary dynamics[arXiv:1710.03363].
However, this work demonstrates that even without previous knowledge of the
internal dynamics, information can be efficiently decoded from an unknown
scrambler by monitoring the outgoing information of a local subsystem.
Surprisingly, we show that scramblers with unknown internal dynamics, which are
rapidly mixing but not fully chaotic, can be decoded using Clifford decoders.
The essential properties of a scrambling unitary can be efficiently recovered,
even if the process is exponentially complex. Specifically, we establish that a
unitary operator composed of $t$ non-Clifford gates admits a Clifford decoder
up to $t\le n$.
- Abstract(参考訳): 量子情報スクランブル(quantum information scrambling)は、局所的な相関を破壊し、システム全体に情報を拡散し、非局所的な自由度にそれを効果的に隠蔽する単一プロセスである。
原則として、この情報はユニタリダイナミクス(arxiv:1710.03363])の完全な知識によって解くことができる。
しかし,本研究では,従来の内部ダイナミクスの知識がなくても,ローカルサブシステムの出力情報を監視することで,未知のスクランブラから情報を効率的に復号できることを示す。
驚くべきことに、未知の内部ダイナミクスを持つスクランブラは、急速に混合されているが完全にカオスではないため、クリフォードデコーダを用いて復号化可能である。
スクランブルユニタリの本質的性質は指数関数的に複雑であっても効率的に回復することができる。
特に、$t$非クリフォードゲートからなるユニタリ演算子は、$t\le n$までクリフォードデコーダを認めている。
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