論文の概要: Bounds on an effective thermalization beyond the Zeno limit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.05843v2
- Date: Mon, 24 Jul 2023 20:50:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-26 20:50:28.655440
- Title: Bounds on an effective thermalization beyond the Zeno limit
- Title（参考訳）: ゼノ限界を超えた有効熱分解の限界
- Authors: Guilherme Zambon, Diogo O. Soares-Pinto
- Abstract要約: 量子ゼノ効果は、量子システムに格納された古典的な情報を保護するために広く利用される技術として登場した。
操作間の任意の時間間隔で有効なゼノダイナミクスを導出する。
これらの知見は、量子システムに格納された古典的な情報を保存するための量子ゼノ効果の実用的な適用性についての理解を深める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Developing protocols for preserving information in quantum systems is a
central quest for implementing realistic quantum computation. In this regard,
the quantum Zeno effect has emerged as a widely utilized technique to safeguard
classical information stored in quantum systems. However, existing results
pertaining to this method often assume operations performed infinitely fast on
the system of interest, which only serves as an approximation to real-world
scenarios where the temporal resolution of any experimental apparatus is
inherently finite. In this study, we go beyond this conventional assumption and
derive the effective Zeno dynamics for any time interval between operations.
Our analysis considers a qubit undergoing thermalization, as described by a
generalized amplitude damping channel, while the operations performed consist
of projections onto an orthonormal basis that may or may not coincide with the
pointer basis to which the system is thermalizing. By obtaining the probability
of successfully storing a bit of information after a given time, we investigate
the performance of the protocol in two important scenarios: the limit of many
interventions, with a first-order correction to the Zeno limit, and the limit
of very few interventions. In doing so, we provide valuable insights into the
protocol's performance by establishing bounds on its efficacy. These findings
enhance our understanding of the practical applicability of the quantum Zeno
effect in preserving classical information stored in quantum systems, allowing
for better design and optimization of quantum information processing protocols.
- Abstract（参考訳）: 量子システムにおける情報保存のためのプロトコルの開発は、現実的な量子計算を実装するための中心的な探求である。
この点において、量子ゼノ効果は量子システムに格納された古典的な情報を保護するために広く利用される技術として現れている。
しかし、この方法に関する既存の結果は、興味のあるシステム上で無限に高速に実行される操作を仮定することが多く、実験装置の時間分解能が本質的に有限である実世界のシナリオの近似としてのみ機能する。
本研究では,この従来の仮定を超越し,操作間の任意の時間間隔における有効ゼノダイナミクスを導出する。
解析では、一般化された振幅減衰チャネルによって記述されるように、量子ビットが熱化されるのに対し、演算は、システムが熱化しているポインタ基底と一致する、あるいは一致しない正規直交基底上の射影からなる。
1次補正をゼノリミットにすることで,多くの介入の限界とごくわずかな介入の限界という2つの重要なシナリオにおいて,所定の時間後にビットの情報を格納する可能性を得ることにより,プロトコルの性能を検証した。
そこで我々は,プロトコルの有効性の限界を確立することによって,プロトコルの性能に関する貴重な知見を提供する。
これらの知見は、量子系に格納された古典的情報保存における量子ゼノ効果の実用的適用可能性の理解を深め、量子情報処理プロトコルの設計と最適化を改善する。
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