論文の概要: Efficient Algorithms for All Port-Based Teleportation Protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.12012v2
- Date: Mon, 12 Feb 2024 04:07:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-13 21:46:02.711776
- Title: Efficient Algorithms for All Port-Based Teleportation Protocols
- Title（参考訳）: すべてのポートベーステレポーテーションプロトコルの効率的なアルゴリズム
- Authors: Adam Wills, Min-Hsiu Hsieh, Sergii Strelchuk
- Abstract要約: ポートベーステレポーテーション(ポートベーステレポーテーション、Port-based teleportation、PBT)は、量子テレポーテーションの一種。
クイディットの2つの決定論的ケースに対処するクイディットの4つのレジームすべてにアルゴリズムを提供する。
PBTにおける平方根測定の実装への我々のアプローチは、他の高度対称状態アンサンブルに直接一般化することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.720038857779135
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Port-based teleportation (PBT) is a form of quantum teleportation in which no
corrective unitary is required on the part of the receiver. Two primary regimes
exist - deterministic PBT in which teleportation is always successful, but is
imperfect, and probabilistic PBT, in which teleportation succeeds with
probability less than one, but teleportation is perfect upon a success. Two
further regimes exist within each of these in which the resource state used for
the teleportation is fixed to a maximally entangled state, or free to be
optimised.
Recently, works resolved the long-standing problem of efficiently
implementing port-based teleportation, tackling the two deterministic cases for
qudits. Here, we provide algorithms in all four regimes for qubits. Emphasis is
placed on the practicality of these algorithms, where we give polynomial
improvements in the known gate complexity for PBT, as well as an exponential
improvement in the required number of ancillas (albeit in separate protocols).
Our approach to the implementation of the square-root measurement in PBT can
be directly generalised to other highly symmetric state ensembles. For certain
families of states, such a framework yields efficient algorithms in the case
that the Petz recovery algorithm for the square-root measurement runs in
exponential time.
- Abstract（参考訳）: ポートベーステレポーテーション(英: port-based teleportation、pbt)は、受信機の一部に補正ユニタリが不要な量子テレポーテーションの一種である。
テレポーテーションが常に成功するが不完全である決定論的PBTと、テレポーテーションが1つ未満の確率で成功する確率的PBTとがあるが、テレポーテーションが成功するには完璧である。
さらに2つのレジームが存在し、テレポーテーションに使用されるリソース状態は最大に絡み合った状態に固定されるか、最適化が自由になる。
近年,quditsの2つの決定論的ケースに取り組み,ポートベーステレポーテーションを効率的に実装するという長年の課題が解決されている。
ここでは、キュービットの4つのレギュレーションすべてにアルゴリズムを提供する。
これらのアルゴリズムの実用性に重点を置いており、PBTの既知のゲート複雑性を多項式的に改善すると同時に、必要な数のアンシラを指数関数的に改善する(別々のプロトコルではあるが)。
PBTにおける平方根測定の実装への我々のアプローチは、他の高度対称状態アンサンブルに直接一般化することができる。
ある状態族に対して、そのような枠組みは、二乗根測定のためのpetzリカバリアルゴリズムが指数関数時間で実行される場合に、効率的なアルゴリズムをもたらす。
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