論文の概要: Simulating noisy quantum channels via quantum state preparation algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13834v2
• Date: Tue, 2 May 2023 13:39:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 17:25:21.197456
• Title: Simulating noisy quantum channels via quantum state preparation algorithms
• Title（参考訳）: 量子状態準備アルゴリズムによるノイズ量子チャネルのシミュレーション
• Authors: Marcelo S. Zanetti, Douglas F. Pinto, Marcos L. W. Basso, Jonas Maziero
• Abstract要約: 著者らは、回路ベースの量子コンピュータにおいて、一般的な量子チャネル(QC)をシミュレートするアルゴリズムを報告した。 量子状態生成アルゴリズムを用いて、任意の$d$レベルの量子システム上でQCのシミュレーションを実装するための簡単な方法を特定し、議論する。
• 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: In Refs. [Phys. Rev. A 96, 062303 (2017)] and [Sci. China Phys. Mech. Astron. 61, 70311 (2018)], the authors reported an algorithm to simulate, in a circuit-based quantum computer, a general quantum channel (QC). However, the application of their algorithm is limited because it entails the solution of intricate non-linear systems of equations in order to obtain the quantum circuit to be implemented for the simulation. Motivated by this issue, in this article we identify and discuss a simple way to implement the simulation of QCs on any $d$-level quantum system through quantum state preparation algorithms, that have received much attention in the quantum information science literature lately. We exemplify the versatility of our protocol applying it to most well known qubit QCs, to some qudit QCs, and to simulate the effect of Lorentz transformations on spin states. We also regard the application of our protocol for initial mixed states. Most of the given application examples are demonstrated using IBM's quantum computers.
• Abstract（参考訳）: refsで。 [Phys. Rev. A 96, 062303 (2017)]および[Sci. China Phys. Mech. Astron. 61, 70311 (2018)]は、回路ベースの量子コンピュータ、一般量子チャネル(QC)でシミュレーションを行うアルゴリズムを報告した。 しかし、シミュレーションのために実装される量子回路を得るためには、方程式の複雑な非線形システムの解を必要とするため、アルゴリズムの適用は限られている。 本稿では,近年,量子情報科学の文献で注目されている量子状態準備アルゴリズムを用いて,任意の$d$レベルの量子システム上でのQCのシミュレーションを実現するための簡単な方法を特定し,議論する。 我々は、最もよく知られた量子ビットqcに適用するプロトコルの汎用性をいくつかのqudit qcsに適用し、スピン状態に対するローレンツ変換の効果をシミュレートする。 また,初期混合状態に対するプロトコルの適用についても考察する。 与えられたアプリケーションのほとんどの例は、IBMの量子コンピュータを使って実証されている。

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