論文の概要: Fermionic anyons: entanglement and quantum computation from a resource-theoretic perspective

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00795v2
• Date: Mon, 10 Jun 2024 12:01:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-12 05:38:48.717165
• Title: Fermionic anyons: entanglement and quantum computation from a resource-theoretic perspective
• Title（参考訳）: フェルミオン異性体:資源理論の観点からの絡み合いと量子計算
• Authors: Allan Tosta, Antônio C. Lourenço, Daniel Brod, Fernando Iemini, Tiago Debarba,
• Abstract要約: フェミオン異性体として知られる特定の1次元準粒子の分離性を特徴付ける枠組みを開発する。 我々はこのフェルミオンアニオン分離性の概念をマッチゲート回路の自由資源にマップする。 また,2つの量子ビット間のエンタングルメントが,フェルミオン異方体間のエンタングルメントの概念に対応していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.58317527488534
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computational models can be approached via the lens of resources needed to perform computational tasks, where a computational advantage is achieved by consuming specific forms of quantum resources, or, conversely, resource-free computations are classically simulable. Can we similarly identify quantum computational resources in the setting of more general quasi-particle statistics? In this work, we develop a framework to characterize the separability of a specific type of one-dimensional quasiparticle known as a fermionic anyon. As we evince, the usual notion of partial trace fails in this scenario, so we build the notion of separability through a fractional Jordan-Wigner transformation, leading to an entanglement description of fermionic-anyon states. We apply this notion of fermionic-anyon separability, and the unitary operations that preserve it, mapping it to the free resources of matchgate circuits. We also identify how entanglement between two qubits encoded in a dual-rail manner, as standard for matchgate circuits, corresponds to the notion of entanglement between fermionic anyons.
• Abstract（参考訳）: 量子計算モデルは、計算タスクを実行するのに必要なリソースのレンズを通してアプローチすることができるが、計算上の優位性は、特定の種類の量子リソースを消費することで達成される。 より一般的な準粒子統計学の設定において、同様に量子計算資源を特定できるだろうか? 本研究では,フェルミオン異性体として知られる特定の1次元準粒子の分離性を特徴付ける枠組みを開発する。 このシナリオでは、通常の部分的トレースの概念が失敗するので、分数的なヨルダン・ウィグナー変換を通じて分離性の概念を構築し、フェルミオン・アニオン状態の絡み合いが説明される。 このフェルミオンアニオン分離性の概念と、それを保存するユニタリ演算を適用し、マッチゲート回路のフリーリソースにマッピングする。 また,2つの量子ビット間のエンタングルメントが,フェルミオン異方体間のエンタングルメントの概念に対応していることを示す。

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