論文の概要: Quantum autoencoders using mixed reference states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15582v2
• Date: Fri, 28 Mar 2025 10:55:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 19:09:59.279533
• Title: Quantum autoencoders using mixed reference states
• Title（参考訳）: 混合参照状態を用いた量子オートエンコーダ
• Authors: Hailan Ma, Gary J. Mooney, Ian R. Petersen, Lloyd C. L. Hollenberg, Daoyi Dong,
• Abstract要約: 符号化の忠実度と量子相互情報を組み合わせたコスト関数を提案する。 参照状態は、最大混合状態と純粋状態の混合であると考える。 異なる状態の数値シミュレーションとIBM量子デバイスへの実験的実装は、我々のアプローチの有効性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1864997850429435
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: One of the fundamental tasks in quantum information theory is quantum data compression, which can be realized via quantum autoencoders that first compress quantum states to low-dimensional ones and then recover to the original ones with a reference state. When taking a pure reference state, there exists an upper bound for the encoding fidelity, which limits the compression of states with high entropy. To overcome the entropy inconsistency, we allow the reference state to be a mixed state and propose a cost function that combines the encoding fidelity and the quantum mutual information. We consider the reference states to be a mixture of maximally mixed states and pure states and propose three strategies for setting the ratio of mixedness. Numerical simulations of different states and experimental implementations on IBM quantum devices illustrate the effectiveness of our approach.
• Abstract（参考訳）: 量子情報理論の基本的な課題の1つは量子データ圧縮であり、量子オートエンコーダによって実現され、まず量子状態を低次元のものに圧縮し、その後参照状態で元の状態に回復する。 純粋な参照状態を取るとき、エントロピーの高い状態の圧縮を制限する符号化忠実性の上限が存在する。 エントロピーの不整合を克服するため、参照状態を混合状態とし、符号化忠実度と量子相互情報を組み合わせたコスト関数を提案する。 基準状態は、最大混合状態と純状態の混合とみなし、混合度比を設定するための3つの戦略を提案する。 異なる状態の数値シミュレーションとIBM量子デバイスへの実験的実装は、我々のアプローチの有効性を示している。

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