論文の概要: Engineering unsteerable quantum states with active feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00384v1
• Date: Tue, 1 Aug 2023 09:01:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-02 14:51:56.655212
• Title: Engineering unsteerable quantum states with active feedback
• Title（参考訳）: アクティブフィードバックをもつ工学的不安定な量子状態
• Authors: Samuel Morales, Yuval Gefen, Igor Gornyi, Alex Zazunov, Reinhold Egger
• Abstract要約: 量子回路における量子状態生成のためのアクティブステアリングプロトコルを提案する。 本研究は, 標準忠実度が有用なコスト関数を与えていないことを示し, 代わりに, 局所忠実度項を組み込むことで, ステアリングを成功させる。 数値シミュレーションにより アクティブステアリングプロトコルは 任意に指定された 目標状態に達することが示唆された。
• 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: We propose active steering protocols for quantum state preparation in quantum circuits where each ancilla qubit (detector) is connected to a single system qubit, employing a simple coupling selected from a small set of steering operators. The decision is made such that the expected cost function gain in one time step is maximized. We apply these protocols to several many-qubit models. Our results are underlined by three remarkable insights. First, we show that the standard fidelity does not give a useful cost function; instead, successful steering is achieved by including local fidelity terms. Second, although the steering dynamics acts on each system qubit separately, entanglement in the generated target state is introduced, and can be tuned at will, by performing Bell measurements on ancilla qubit pairs after every time step. This implements a weak-measurement variant of entanglement swapping. Third, numerical simulations suggest that the active steering protocol can reach arbitrarily designated target states, including passively unsteerable states such as the $N$-qubit W state.
• Abstract（参考訳）: 量子回路において,各アンシラ量子ビット(検出器)を単一系量子ビットに接続し,少数のステアリング演算子から選択した単純な結合を用いて量子状態生成のためのアクティブステアリングプロトコルを提案する。 ワンタイムステップでの期待コスト関数の利得を最大化するように決定する。 これらのプロトコルを複数のマルチキュービットモデルに適用する。 私たちの結果は3つの目覚ましい洞察に支えられている。 まず、標準忠実度が有用なコスト関数を与えないことを示し、代わりに、局所忠実度項を含むことでステアリングを成功させる。 第2に、ステアリングダイナミクスは各システムキュービットに別々に作用するが、生成した目標状態の絡み合いが導入され、ステップ毎にアンシラキュービット対でベル測定を行うことで、自由に調整することができる。 これは、エンタングルメントスワッピングの弱い測定変種を実装している。 第3に、数値シミュレーションにより、アクティブステアリングプロトコルは、n$-qubit w 状態のような受動的に制御不能な状態を含む任意に指定された目標状態に到達できることが示されている。

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