論文の概要: ManQala: Game-Inspired Strategies for Quantum State Engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.14582v1
• Date: Tue, 28 Feb 2023 14:05:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 16:26:34.275567
• Title: ManQala: Game-Inspired Strategies for Quantum State Engineering
• Title（参考訳）: ManQala: 量子状態工学のためのゲームインスパイアされた戦略
• Authors: Onur Danaci, Wenlei Zhang, Robert Coleman, William Djakam, Michaela Amoo, Ryan T. Glasser, Brian T. Kirby, Moussa N'Gom, Thomas A. Searles
• Abstract要約: 我々は高次元ヒルベルト空間における状態準備の問題をManQalaとして再放送した。 マンカラは量子制御問題において、決定論的に粒子を配置するための前処理のアプローチとして機能する。 我々は,ManQala型戦略が最終状態のばらつきの観点から競合するアプローチと一致しているか,あるいは上回っていることを見出した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The ability to prepare systems in specific target states through quantum engineering is essential for realizing the new technologies promised by a second quantum revolution. Here, we recast the fundamental problem of state preparation in high-dimensional Hilbert spaces as ManQala, a quantum game inspired by the West African sowing game mancala. Motivated by optimal gameplay in solitaire mancala, where nested nearest-neighbor permutations and actions evolve the state of the game board to its target configuration, ManQala acts as a pre-processing approach for deterministically arranging particles in a quantum control problem. Once pre-processing with ManQala is complete, existing quantum control methods are applied, but now with a reduced search space. We find that ManQala-type strategies match, or outperform, competing approaches in terms of final state variance even in small-scale quantum state engineering problems where we expect the slightest advantage since the relative reduction in search space is the least. These results suggest that ManQala provides a rich platform for designing control protocols relevant to near-term intermediate-scale quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 量子工学によって特定のターゲット状態のシステムを作成する能力は、第2の量子革命によって約束される新しい技術を実現するために不可欠である。 ここでは,西アフリカソイングゲームmancalaに触発された量子ゲームmanqalaとして,高次元ヒルベルト空間における状態準備の基本問題を再演する。 ソリティア・マンカラ(英語版)における最適なゲームプレイによって動機付けられ、ネストされた最寄りの置換とアクションがゲームボードの状態をそのターゲット構成に進化させ、マンカラは量子制御問題において粒子を決定論的に配置するための前処理アプローチとして機能する。 ManQalaによる事前処理が完了すると、既存の量子制御法が適用されるが、現在では検索スペースが減っている。 探索空間の相対的減少が最小限であることから、小規模の量子状態工学問題においても、マンカラ型戦略は最終状態のばらつきという点で競合するアプローチと一致し、あるいは優れる。 これらの結果から,ManQalaは短期中規模量子技術に関連する制御プロトコルを設計するための豊富なプラットフォームを提供すると考えられる。

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