論文の概要: Enhancement of non-Stabilizerness within Indefinite Causal Order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15494v2
• Date: Tue, 30 Jul 2024 05:02:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-31 22:39:45.210453
• Title: Enhancement of non-Stabilizerness within Indefinite Causal Order
• Title（参考訳）: 不定因数順序における非安定化化の促進
• Authors: Yin Mo, Chengkai Zhu, Zhiping Liu, Mingrui Jing, Xin Wang,
• Abstract要約: 量子SWITCHにより、量子状態は異なる順序の重ね合わせの操作を通過でき、多くのタスクにおいて従来の回路よりも優れる。 標準条件下ではマジック状態が生成できない完全安定化器保存操作は、量子SWITCHによって処理された場合、そのように変換できる。 これらの知見は、一般的な量子アーキテクチャの非安定化資源の研究において、量子SWITCHのユニークな性質と開水路を明らかにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.612068248407539
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum computing, the nonstabilizerness of quantum operations is crucial for understanding and quantifying quantum speedups. In this study, we explore the phenomena of nonstabilizerness of the quantum SWITCH, a novel structure that allows quantum states to pass through operations in a superposition of different orders, outperforming traditional circuits in numerous tasks. To assess its nonstabilizerness, we propose the magic resource capacity of a quantum process to quantitatively examine the nonstabilizerness of general quantum transformations. We find that the completely stabilizer-preserving operations, which cannot generate magic states under standard conditions, can be transformed to do so when processed by the quantum SWITCH. Furthermore, when considering the impact of noise, although the nonstabilizerness of each path may be annihilated, their superposition could still preserve the overall nonstabilizerness. These findings reveal the unique properties of the quantum SWITCH and open avenues in research on nonstabilizer resources of general quantum architecture.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングでは、量子演算の非安定化性は量子スピードアップの理解と定量化に不可欠である。 本研究では,量子SWITCHの非安定化現象について考察する。これは,量子状態が異なる順序の重ね合わせで演算を通し,多くのタスクにおいて従来の回路より優れる新しい構造である。 その非安定化性を評価するため、一般的な量子変換の非安定化性について定量的に検証するために、量子プロセスの魔法の資源容量を提案する。 標準条件下ではマジック状態が生成できない完全安定化器保存操作は、量子SWITCHによって処理された場合、そのように変換できる。 さらに、騒音の影響を考慮すると、各経路の非安定化性は消滅する可能性があるが、それらの重ね合わせは全体の非安定化性を維持することができる。 これらの知見は、一般的な量子アーキテクチャの非安定化資源の研究において、量子SWITCHのユニークな性質と開水路を明らかにした。

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