論文の概要: Streaming quantum state purification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16387v2
• Date: Fri, 12 Jul 2024 00:28:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-16 05:46:55.526758
• Title: Streaming quantum state purification
• Title（参考訳）: 量子状態のストリーム化
• Authors: Andrew M. Childs, Honghao Fu, Debbie Leung, Zhi Li, Maris Ozols, Vedang Vyas,
• Abstract要約: 量子状態浄化(Quantum state purification)は、未知の純粋な量子状態のほぼ純粋なコピーを復元する作業である。 この基本的なタスクは、ノイズの多いチャネル上の量子通信や不完全なデバイスによる量子計算に応用できる。 任意の次元のクォーディットのスワップテストに基づいて効率的な浄化手順を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.189670490218164
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum state purification is the task of recovering a nearly pure copy of an unknown pure quantum state using multiple noisy copies of the state. This basic task has applications to quantum communication over noisy channels and quantum computation with imperfect devices, but has only been studied previously for the case of qubits. We derive an efficient purification procedure based on the swap test for qudits of any dimension, starting with any initial error parameter. Treating the initial error parameter and the dimension as constants, we show that our procedure has sample complexity asymptotically optimal in the final error parameter. Our protocol has a simple recursive structure that can be applied when the states are provided one at a time in a streaming fashion, requiring only a small quantum memory to implement.
• Abstract（参考訳）: 量子状態浄化は、未知の純粋な量子状態のほぼ純粋なコピーを、複数のノイズのある状態のコピーを使って復元するタスクである。 この基本的なタスクは、ノイズの多いチャネル上の量子通信や不完全なデバイスによる量子計算に応用できるが、これまでは量子ビットの場合にのみ研究されてきた。 初期誤差パラメータから始まる任意の次元のクォーディットのスワップテストに基づいて効率的な浄化手順を導出する。 初期誤差パラメータと次元を定数として扱うことで,本手法が最終誤差パラメータに漸近的に最適なサンプル複雑性を持つことを示す。 我々のプロトコルは単純な再帰的構造を持ち、状態がストリーミング形式で一度に1つ提供されると適用でき、実装には小さな量子メモリしか必要としない。

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