論文の概要: Multipartite entanglement and quantum error identification in
$D$-dimensional cluster states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15508v1
- Date: Mon, 27 Mar 2023 18:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 17:35:09.270713
- Title: Multipartite entanglement and quantum error identification in
$D$-dimensional cluster states
- Title（参考訳）: $D$次元クラスター状態における多部絡みと量子誤差同定
- Authors: Sowrabh Sudevan, Daniel Azses, Emanuele G. Dalla Torre, Eran Sela,
Sourin Das
- Abstract要約: ローカルゲートやインタラクションを使って$m$-uniform状態を生成する方法を示す。
本研究では, 超伝導量子コンピュータ上で, 1次元クラスター状態が1量子ビット誤差を検出し, 同定する実験を行った。
- 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: An entangled state is said to be $m$-uniform if the reduced density matrix of
any $m$ qubits is maximally mixed. This formal definition is known to be
intimately linked to pure quantum error correction codes (QECCs), which allow
not only to correct errors, but also to identify their precise nature and
location. Here, we show how to create $m$-uniform states using local gates or
interactions and elucidate several QECC applications. We first point out that
$D$-dimensional cluster states, i.e. the ground states of frustration-free
local cluster Hamiltonians, are $m$-uniform with $m=2D$. We discuss finite size
limitations of $m$-uniformity and how to achieve larger $m$ values using
quasi-$D$ dimensional cluster states. We demonstrate experimentally on a
superconducting quantum computer that the 1D cluster state allows to detect and
identify 1-qubit errors, distinguishing, $X$, $Y$ and $Z$ errors. Finally, we
show that $m$-uniformity allows to formulate pure QECCs with a finite logical
space.
- Abstract（参考訳）: エンタングル状態は、任意の$m$ qubits の縮小密度行列が最大混合であるとき、$m$-uniform と呼ばれる。
この形式的定義は純粋量子誤り訂正符号(QECC)と密接に関連していることが知られており、誤りを訂正するだけでなく、その正確な性質と位置を特定できる。
ここでは,局所ゲートやインタラクションを用いて$m$-uniform状態を生成し,いくつかのQECCアプリケーションを解明する方法を示す。
まず、$d$次元のクラスター状態、すなわちフラストレーションのない局所クラスターハミルトニアンの基底状態は$m$-uniformで$m=2d$であるということを指摘した。
我々は,$m$-uniformity の有限サイズ制限と,準$d$ 次元クラスター状態を用いたより大きな $m$ 値を達成する方法について議論する。
1次元クラスター状態が1量子ビットエラーの検出と識別を可能にし、x$, $y$, $z$エラーを区別する超伝導量子コンピュータ上で実験的に実証する。
最後に、$m$-均一性は純粋QECCを有限論理空間で定式化することができることを示す。
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