論文の概要: A high-fidelity quantum state transfer algorithm on the complete
bipartite graph
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11931v1
- Date: Thu, 23 Feb 2023 11:20:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 15:33:41.144674
- Title: A high-fidelity quantum state transfer algorithm on the complete
bipartite graph
- Title（参考訳）: 完全二部グラフ上の高忠実性量子状態伝達アルゴリズム
- Authors: Dan Li, Jia-Ni Huang, Yu-Qian Zhou and Yu-Guang Yang
- Abstract要約: 完全二部グラフ上の現在の量子状態伝達アルゴリズムは、場合によっては低忠実度に悩まされる。
完全二部グラフ上での2段階の量子状態伝達アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.305667582809924
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-fidelity quantum state transfer is critical for quantum communication
and scalable quantum computation. Current quantum state transfer algorithms on
the complete bipartite graph, which are based on discrete-time quantum walk
search algorithms, suffer from low fidelity in some cases. To solve this
problem, in this paper we propose a two-stage quantum state transfer algorithm
on the complete bipartite graph. The algorithm is achieved by the generalized
Grover walk with one marked vertex. The generalized Grover walk's coin
operators and the query oracles are both parametric unitary matrices, which are
designed flexibly based on the positions of the sender and receiver and the
size of the complete bipartite graph. We prove that the fidelity of the
algorithm is greater than
$1-2\epsilon_{1}-\epsilon_{2}-2\sqrt{2}\sqrt{\epsilon_{1}\epsilon_{2}}$ or
$1-(2+2\sqrt{2})\epsilon_{1}-\epsilon_{2}-(2+2\sqrt{2})\sqrt{\epsilon_{1}\epsilon_{2}}$
for any adjustable parameters $\epsilon_{1}$ and $\epsilon_{2}$ when the sender
and receiver are in the same partition or different partitions of the complete
bipartite graph. The algorithm provides a novel approach to achieve
high-fidelity quantum state transfer on the complete bipartite graph in any
case, which will offer potential applications for quantum information
processing.
- Abstract（参考訳）: 高忠実度量子状態転送は、量子通信とスケーラブルな量子計算に不可欠である。
離散時間量子ウォーク探索アルゴリズムに基づく完全二部グラフ上の現在の量子状態伝達アルゴリズムは、場合によっては低忠実度に悩まされる。
そこで本研究では,完全二部グラフ上での2段階の量子状態伝達アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは1つのマークされた頂点を持つ一般化グローバーウォークによって達成される。
一般化されたグローバー・ウォークのコイン演算子とクエリオラクルはどちらもパラメトリックユニタリ行列であり、送信機と受信機の位置と完全な二部グラフのサイズに基づいて柔軟に設計される。
我々は、アルゴリズムの忠実度が1-2\epsilon_{1}-\epsilon_{2}-2\sqrt{2}\sqrt{\epsilon_{1}\epsilon_{2}}$または1-(2+2\sqrt{2})\epsilon_{1}-\epsilon_{2}-(2+2\sqrt{2})\sqrt{\epsilon_{1}\epsilon_{2}}$より大きいことを証明している。
このアルゴリズムは、任意の場合において完全二部グラフ上で高忠実な量子状態移動を達成するための新しいアプローチを提供し、量子情報処理の潜在的応用を提供する。
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