論文の概要: Quantum routing of information using chiral quantum walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.08472v2
• Date: Sat, 10 Jun 2023 13:05:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-14 01:11:49.830214
• Title: Quantum routing of information using chiral quantum walks
• Title（参考訳）: カイラル量子ウォークを用いた情報の量子ルーティング
• Authors: Alberto Bottarelli, Massimo Frigerio, Matteo G. A. Paris
• Abstract要約: ネットワーク上の情報転送とルーティングをモデル化するために、最小限のグラフ上で連続時間カイラル量子ウォーキングがどのように使用されるかを示す。 本手法では, キラリティは単一位相で制御され, ルーティング確率はこのパラメータの変動に対して頑健である。
• 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: We address routing of classical and quantum information over quantum network, and show how to exploit chirality to achieve nearly optimal and robust transport. In particular, we prove how continuous time chiral quantum walks over a minimal graph may be used to model directional transfer and routing of information over a network. At first, we show how classical information, encoded onto an excitation localized at one vertex of a simple graph, may be sent to any other chosen location with nearly unit fidelity by tuning a single phase. Then, we prove that high-fidelity transport is also possible for coherent superpositions of states, i.e. for routing of quantum information. Furthermore, we show that by tuning the phase parameter one obtains universal quantum routing, i.e. indipendent on the input state. In our scheme, chirality is governed by a single phase, and the routing probability is robust against fluctuations of this parameter. Finally, we address characterization of quantum routers and show how to exploit the self energies of the graph to achieve high precision in estimating the phase parameter.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワーク上の古典的および量子的情報のルーティングに対処し、キラリティを利用してほぼ最適で堅牢な輸送を実現する方法を示す。 特に,連続時間カイラル量子が最小限のグラフの上を歩くことで,ネットワーク上での情報転送やルーティングをモデル化できることを示す。 まず、単純なグラフの1つの頂点に局所化された励起にエンコードされた古典情報は、1つの位相をチューニングすることで、他の任意の選択された位置へほぼ単位の忠実度で送信されることを示す。 そして、高忠実度輸送は状態のコヒーレント重ね合わせ、すなわち量子情報のルーティングにも可能であることを証明した。 さらに、位相パラメータをチューニングすることで、入力状態の独立性など、普遍的な量子ルーティングが得られることを示す。 本手法では, キラリティは単一位相で制御され, ルーティング確率はこのパラメータの変動に対して頑健である。 最後に,量子ルータの特性に対処し,グラフの自己エネルギーを利用して位相パラメータを高精度に推定する方法を示す。

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