論文の概要: Achieving metrological limits using ancilla-free quantum error-correcting codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00881v2
• Date: Sun, 14 Apr 2024 19:34:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-17 00:26:56.187196
• Title: Achieving metrological limits using ancilla-free quantum error-correcting codes
• Title（参考訳）: アンシラフリー量子誤り訂正符号による距離制限の達成
• Authors: Sisi Zhou, Argyris Giannisis Manes, Liang Jiang,
• Abstract要約: 既存の量子誤り訂正符号は、一般に同じ次元の1つのプローブと1つのノイズのないアンシラの間の絡み合いを利用する。 ここでは、2種類の多重プローブ量子誤り訂正符号を構築し、第1は無視可能な量のアンシラを使用し、第2はアンシラフリーである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9265037496741413
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum error correction (QEC) is theoretically capable of achieving the ultimate estimation limits in noisy quantum metrology. However, existing quantum error-correcting codes designed for noisy quantum metrology generally exploit entanglement between one probe and one noiseless ancilla of the same dimension, and the requirement of noiseless ancillas is one of the major obstacles to implementing the QEC metrological protocol in practice. Here we successfully lift this requirement by explicitly constructing two types of multi-probe quantum error-correcting codes, where the first one utilizes a negligible amount of ancillas and the second one is ancilla-free. Specifically, we consider Hamiltonian estimation under Markovian noise and show that (i)~when the Heisenberg limit (HL) is achievable, our new codes can achieve the HL and its optimal asymptotic coefficient; (ii)~when only the standard quantum limit (SQL) is achievable (even with arbitrary adaptive quantum strategies), the optimal asymptotic coefficient of the SQL is also achievable by our new codes under slight modifications.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差補正(QEC)は理論上、ノイズ量子メートル法において究極の推定限界を達成することができる。 しかし、ノイズ量子メートル法のために設計された既存の量子誤り訂正符号は、一般に同一次元の1つのプローブと1つのノイズのないアンシラの間の絡み合いを利用しており、ノイズのないアンシラの要求は、実際にQECメートル法プロトコルを実装する上での大きな障害の1つである。 ここでは、2種類の多重プローブ量子誤り訂正符号を明示的に構築することにより、この要件を解消し、第1のものは無視可能な量のアンシラを使用し、第2のものはアンシラフリーである。 具体的には、マルコフ雑音下でのハミルトン推定を考察し、そのことを示す。 (i)–ハイゼンベルク極限(HL)が達成可能であれば、我々の新しい符号はHLとその最適漸近係数を達成することができる。 (ii)~標準量子極限(SQL)のみが達成可能である場合(任意の適応量子戦略であっても)、SQLの最適漸近係数は、わずかな修正の下で新しい符号によっても達成可能である。

関連論文リスト

• Limits of noisy quantum metrology with restricted quantum controls [0.0]
  ハイゼンベルク極限と標準量子極限は推定精度のスケーリングを記述する。 HLは、ユニタリ制御しか利用できない有限サイズのデバイスでは達成できない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-29T00:18:57Z)
• Maximum Likelihood Quantum Error Mitigation for Algorithms with a Single Correct Output [5.601537787608725]
  量子誤差軽減は、量子コンピュータにおけるノイズの影響を低減する重要な手法である。 本稿では,1つの正しい出力を持つ量子アルゴリズムに対して,単純かつ効果的な緩和手法である量子ビット的多数決法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-19T04:44:33Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Quantum-Error-Mitigation Circuit Groups for Noisy Quantum Metrology [0.0]
  量子技術は、量子コヒーレンスや量子絡み合いのような量子系に固有の性質を利用する。 量子技術は環境との相互作用(デコヒーレンス)に対して脆弱であり、それらを高精度に活用するにはエラー軽減技術を開発する必要がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-03T10:01:42Z)
• Simple Tests of Quantumness Also Certify Qubits [69.96668065491183]
  量子性の検定は、古典的検証者が証明者が古典的でないことを(のみ)証明できるプロトコルである。 我々は、あるテンプレートに従う量子性のテストを行い、(Kalai et al., 2022)のような最近の提案を捉えた。 すなわち、同じプロトコルは、証明可能なランダム性や古典的な量子計算のデリゲートといったアプリケーションの中心にあるビルディングブロックであるqubitの認定に使用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T14:18:17Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Improving the speed of variational quantum algorithms for quantum error correction [7.608765913950182]
  本稿では、量子回路に作用する汎用量子ノイズに対して、適切な量子誤り補正(QEC)手順を考案する問題を考察する。 一般に、符号化と補正のユニタリゲートを得るための解析的普遍的な手順は存在しない。 次数1の量子ワッサーシュタイン距離に基づくコスト関数を用いてこの問題に対処する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-12T19:44:53Z)
• Finite-round quantum error correction on symmetric quantum sensors [8.339831319589134]
  ハイゼンベルク極限は、標準量子極限よりも二次的な改善を与える。 ノイズデコヒーリング量子センサーの存在は避けられないため、まだ解明されていない。 我々は、量子誤り訂正の最適有限個のラウンドを用いて、このノーゴー結果をサイドステップする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T23:41:51Z)
• Direct Quantum Communications in the Presence of Realistic Noisy Entanglement [69.25543534545538]
  本稿では,現実的な雑音に依拠する新しい量子通信方式を提案する。 性能分析の結果,提案手法は競争力のあるQBER, 利得, 利得を提供することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T13:06:12Z)
• Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
  ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。 すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。 我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z)
• Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
  本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。 我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-24T17:58:10Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。