論文の概要: State Preparation on Quantum Computers via Quantum Steering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.13518v2
- Date: Sat, 25 Mar 2023 17:53:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 00:26:40.270265
- Title: State Preparation on Quantum Computers via Quantum Steering
- Title（参考訳）: 量子ステアリングによる量子コンピュータの状態形成
- Authors: Daniel Volya and Prabhat Mishra
- Abstract要約: 本稿では,デジタル量子コンピュータ上での新たな測定誘導ステアリングプロトコルによる状態準備法を示す。
本稿では, 現代のクラウドアクセス可能な量子コンピュータ上で, 任意の量子ビット状態と任意の量子ビット状態を作成することで, 提案手法の結果を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.218613353519723
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: One of the major components for realizing quantum computers is the ability to
initialize the computer to a known fiducial state, also known as state
preparation. While there are promising state initialization approaches based on
passive as well as active reset, they either introduce unacceptable overhead
for large quantum systems or are unable to prepare an arbitrary quantum state.
We demonstrate a state preparation method via the novel measurement-induced
steering protocol on digital quantum computers. Arbitrary quantum states are
prepared by applying quantum circuits that exploit the back-action caused by
measuring part of an entangled state. By delegating ancilla qubits and systems
qubits, the initial states are prepared by repeatedly performing the following
steps: (1) executing a designated system-ancilla entangling circuit, (2)
measuring the ancilla qubits, and (3) re-initializing ancilla qubits to known
states through active reset. While the ancilla qubits are measured and
reinitialized to known states, the system qubits are steered from arbitrary
initial states to desired final states. We show results of the method by
preparing arbitrary qubit states and arbitrary qutrit (three-level) states on
contemporary, cloud-accessible, quantum computers. We also demonstrate that the
state convergence can be accelerated by utilizing the readouts of the ancilla
qubits to guide the protocol in a non-blind manner.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータを実現するための主要な構成要素の1つは、コンピュータを既知の状態(状態準備)に初期化する能力である。
パッシブとアクティブリセットに基づく有望な状態初期化アプローチがあるが、大きな量子システムでは受け入れられないオーバーヘッドを導入するか、任意の量子状態を作成することができない。
ディジタル量子コンピュータにおける新しい計測誘導ステアリングプロトコルによる状態形成法を示す。
任意量子状態は、絡み合った状態の一部を測定することで引き起こされるバックアクションを利用する量子回路を適用することで作られる。
ancilla qubitsとsystem qubitsを委譲することにより、(1)指定されたsystem-ancilla entangling回路の実行、(2)ancilla qubitsの測定、(3)ancilla qubitsをアクティブリセットにより既知の状態に再初期化する、というステップを繰り返し実行する初期状態を作成する。
アンシラ量子ビットは既知の状態に測定および再初期化されるが、システム量子ビットは任意の初期状態から望ましい最終状態へとステアリングされる。
量子コンピュータ上で任意の量子ビット状態と任意の量子ビット状態(3レベル)を準備することにより,この手法の結果を示す。
また,アンシラキュービットの読み出しを利用して,非盲目的にプロトコルをガイドすることにより,状態収束を促進できることを示す。
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