論文の概要: Systematic construction of topological-nontopological hybrid universal
quantum gates based on many-body Majorana fermion interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06260v2
- Date: Wed, 6 Sep 2023 01:10:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-07 19:19:18.576393
- Title: Systematic construction of topological-nontopological hybrid universal
quantum gates based on many-body Majorana fermion interactions
- Title(参考訳): 多体マヨラナフェルミオン相互作用に基づくトポロジカル-非トポロジカルハイブリッド量子ゲートの体系的構築
- Authors: Motohiko Ezawa
- Abstract要約: マヨラナフェルミオンのブレイディングによるトポロジカル量子計算は普遍的な量子計算ではない。
我々は、C$n$Zゲート、C$n$NOTゲート、C$n$SWAPゲートを体系的に構築する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Topological quantum computation by way of braiding of Majorana fermions is
not universal quantum computation. There are several attempts to make universal
quantum computation by introducing some additional quantum gates or quantum
states. However, there is an embedding problem that $M$-qubit gates cannot be
embedded straightforwardly in $N$ qubits for $N>M$. This problem is inherent to
the Majorana system, where logical qubits are different from physical qubits
because braiding operations preserve the fermion parity. By introducing
$2N$-body interactions of Majorana fermions, topological-nontopological hybrid
universal quantum computation is shown to be possible. Especially, we make a
systematic construction of the C$^{n}$Z gate, C$^{n}$NOT gate and the
C$^{n}$SWAP gate.
- Abstract(参考訳): マヨラナフェルミオンのブレイディングによるトポロジカル量子計算は普遍的な量子計算ではない。
いくつかの量子ゲートや量子状態を導入することで、普遍的な量子計算を試みている。
しかし、$M$-qubitゲートを$N>M$に対して$N$ qubitsに簡単に埋め込むことはできないという埋め込み問題がある。
この問題は、論理キュービットが物理キュービットと異なるMajoranaシステムに固有のものである。
マヨラナフェルミオンの2N$-body相互作用を導入することにより、トポロジカル・ノントポロジカルなハイブリッド量子計算が可能であることが示されている。
特に、C$^{n}$Zゲート、C$^{n}$NOTゲート、C$^{n}$SWAPゲートを体系的に構成する。
関連論文リスト
- The Power of Unentangled Quantum Proofs with Non-negative Amplitudes [55.90795112399611]
非負の振幅を持つ非絡み合った量子証明のパワー、つまり $textQMA+(2)$ を表すクラスについて研究する。
特に,小集合拡張,ユニークなゲーム,PCP検証のためのグローバルプロトコルを設計する。
QMA(2) が $textQMA+(2)$ に等しいことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-29T01:35:46Z) - Fermonic anyons: entanglement and quantum computation from a
resource-theoretic perspective [58.720142291102135]
我々は、フェルミオン性エノンの分離性を定義し、研究するための資源理論フレームワークを開発する。
フェミオンアニオンセパビリティの概念と、それを保存するユニタリ演算は、マッチゲート回路のフリーリソースにマッピング可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-01T15:25:19Z) - A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium
double quantum well [48.7576911714538]
シリコン-ゲルマニウムヘテロ構造におけるゲート定義量子ドットは、量子計算とシミュレーションのための魅力的なプラットフォームとなっている。
ひずみゲルマニウム二重量子井戸におけるゲート定義垂直2重量子ドットの動作を実証する。
課題と機会を議論し、量子コンピューティングと量子シミュレーションの潜在的な応用について概説する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-23T13:42:36Z) - Ternary Logic Design in Topological Quantum Computing [3.0079490585515343]
量子コンピュータは、従来のコンピュータよりも指数関数的に高速に動作することができる。
量子状態の重ね合わせは環境との相互作用によって破壊される。
フォールトトレランスは、オンのトポロジカルな自由度によって達成される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-03T05:35:59Z) - Straddling-gates problem in multipartite quantum systems [20.428960719376164]
量子回路の複雑性,結合複雑性の変種について検討する。
任意の$m$partite Schmidt decomposable状態が$m$のバインディング複雑性を持つことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-13T16:28:12Z) - Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。
quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-30T16:30:33Z) - Sample Complexity of Learning Quantum Circuits [4.329298109272386]
物理量子回路は、経験的リスク最小化により、量子コンピュータ上でPACを学習可能であることを示す。
我々の結果は、理論と実験の両方において量子機械学習のための貴重なガイドを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-19T18:00:04Z) - Universal quantum computation via quantum controlled classical
operations [0.0]
古典的または量子的な)計算のための普遍的なゲートの集合は、他の任意の操作を近似するために使用できるゲートの集合である。
SWAPゲートのみを実装可能なプリミティブコンピュータであっても、普遍量子コンピューティングに持ち上げることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-13T18:00:13Z) - 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) - Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State
Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。
我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-14T11:05:26Z) - Universal topological quantum computation with strongly correlated
Majorana edge modes [7.930410828384357]
マヨラナに基づく量子ゲートは、普遍的な位相量子計算を行うために完備ではない。
Shorの整数分解アルゴリズムの適用例を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-07T12:03:14Z)
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。