論文の概要: Energy requirement for implementing unitary gates on energy-unbounded systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11708v1
• Date: Thu, 22 Dec 2022 13:49:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 04:50:28.262489
• Title: Energy requirement for implementing unitary gates on energy-unbounded systems
• Title（参考訳）: エネルギー非有界系におけるユニタリゲート実現のためのエネルギー要件
• Authors: Yuxiang Yang, Renato Renner, Giulio Chiribella
• Abstract要約: 非自明なエネルギースペクトルを持つ量子系において、所望のユニタリゲートを実装するのにどの程度のエネルギーが必要かを示す。 このような拡張は、光学系による量子情報処理にすぐに応用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.75406296593749
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The processing of quantum information always has a cost in terms of physical resources such as energy or time. Determining the resource requirements is not only an indispensable step in the design of practical devices - the resources need to be actually provided - but may also yield fundamental constraints on the class of processes that are physically possible. Here we study how much energy is required to implement a desired unitary gate on a quantum system with a non-trivial energy spectrum. We derive a general lower bound on the energy requirement, extending the main result of Ref. [1] from finite dimensional systems to systems with unbounded Hamiltonians. Such an extension has immediate applications in quantum information processing with optical systems, and allows us to provide bounds on the energy requirement of continuous variable quantum gates, such as displacement and squeezing gates.
• Abstract（参考訳）: 量子情報の処理は常にエネルギーや時間といった物理的資源の点でコストがかかる。 リソース要件を決定することは、実用的なデバイスの設計において必須のステップであるだけでなく、物理的に可能なプロセスのクラスに根本的な制約を与える可能性がある。 ここでは、非自明なエネルギースペクトルを持つ量子系上で所望のユニタリゲートを実装するのに必要なエネルギーについて研究する。 我々は、Refの主な結果を拡張するため、エネルギー要求に対する一般的な下限を導出する。 [1] 有限次元系から非有界ハミルトン系へ。 このような拡張は、光学系による量子情報処理に直ちに応用され、変位やスクイーズゲートのような連続的な可変量子ゲートのエネルギー要件の境界を与えることができる。

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