論文の概要: Quantum eigenstate broadcasting assisted by a coherent link
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.03017v1
- Date: Mon, 6 Feb 2023 18:56:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 15:27:14.061107
- Title: Quantum eigenstate broadcasting assisted by a coherent link
- Title（参考訳）: コヒーレントリンクを用いた量子固有状態放送
- Authors: Benjamin F. Schiffer, Jordi Tura
- Abstract要約: デバイスが限られた絡み合いを共有できる場合に、固有状態合成アルゴリズムの回路深さを低減できることを示す。
われわれのアプローチでは、デバイス1台につき1つの補助量子ビットが外部と絡み合わなければならない。
ほぼ収束状態において、不要な振幅の相対的な抑制は、プロトコルの実行毎に1/(2sqrte)の近似0.30ドルに改善されることを示す。
- 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: Preparing the ground state of a local Hamiltonian is a crucial problem in
understanding quantum many-body systems, with applications in a variety of
physics fields and connections to combinatorial optimization. While various
quantum algorithms exist which can prepare the ground state with high precision
and provable guarantees from an initial approximation, current devices are
limited to shallow circuits. Here we consider the setting where Alice and Bob,
in a distributed quantum computing architecture, want to prepare the same
Hamiltonian eigenstate. We demonstrate that the circuit depth of the eigenstate
preparation algorithm can be reduced when the devices can share limited
entanglement. Especially so in the case where one of them has a near-perfect
eigenstate, which is more efficiently broadcast to the other device. Our
approach requires only a single auxiliary qubit per device to be entangled with
the outside. We show that, in the near-convergent regime, the average relative
suppression of unwanted amplitudes is improved to $1/(2\sqrt{e}) \approx 0.30$
per run of the protocol, outperforming the average relative suppression of
$1/e\approx 0.37$ achieved with a single device alone for the same protocol.
- Abstract（参考訳）: 局所ハミルトニアンの基底状態を作成することは、様々な物理学分野や組合せ最適化への接続など、量子多体系を理解する上で重要な問題である。
様々な量子アルゴリズムがあり、高い精度と証明可能な保証を初期近似から得ることができるが、現在のデバイスは浅い回路に限られている。
ここでは、アリスとボブが分散量子コンピューティングアーキテクチャにおいて、同じハミルトン固有状態を準備したいという設定を考える。
デバイスが限られた絡み合いを共有できる場合に、固有状態合成アルゴリズムの回路深さを低減できることを示す。
特に、一方がほぼ完全な固有状態である場合には、他方の装置により効率的に放送される。
当社のアプローチでは、デバイス毎に1つの補助キュービットだけを外部と絡み合う必要があります。
ほぼ収束状態において、望ましくない振幅の平均相対的な抑圧は、プロトコルの実行当たり1/(2\sqrt{e})0.30$に改善され、同じプロトコルで1つのデバイスだけで1/e\approx 0.37$の平均相対抑圧が達成される。
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