論文の概要: Efficient quantum circuits for port-based teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.03188v1
- Date: Tue, 5 Dec 2023 23:39:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-07 16:27:08.766767
- Title: Efficient quantum circuits for port-based teleportation
- Title（参考訳）: ポートベーステレポーテーションのための効率的な量子回路
- Authors: Dmitry Grinko, Adam Burchardt, Maris Ozols
- Abstract要約: ポートベーステレポーテーション (Port-based teleportation, PBT) は、テレポーテーション状態の修正操作を必要としない量子テレポーテーションの一種である。
2008年に石坂と広島が導入して以来、PSTの効率的な実装は知られていない。
任意の局所次元の$n$ポート上の確率的および決定論的PBTプロトコルに対する効率的な量子回路を記述する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9208007322096533
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Port-based teleportation (PBT) is a variant of quantum teleportation that,
unlike the canonical protocol by Bennett et al., does not require a correction
operation on the teleported state. Since its introduction by Ishizaka and
Hiroshima in 2008, no efficient implementation of PBT was known. We close this
long-standing gap by building on our recent results on representations of
partially transposed permutation matrix algebras and mixed quantum Schur
transform. We describe efficient quantum circuits for probabilistic and
deterministic PBT protocols on $n$ ports of arbitrary local dimension, both for
EPR and optimized resource states. We describe two constructions based on
different encodings of the Gelfand-Tsetlin basis for $n$ qudits: a standard
encoding that achieves $\widetilde{O}(n)$ time and $O(n\mathrm{log}(n))$ space
complexity, and a Yamanouchi encoding that achieves $\widetilde{O}(n^2)$ time
and $O(\mathrm{log}(n))$ space complexity, both for constant local dimension
and target error. We also describe efficient circuits for preparing the optimal
resource states.
- Abstract（参考訳）: ポートベーステレポーテーション(Port-based teleportation, PBT)は、Bennettらによる標準プロトコルとは異なり、テレポーテーション状態の修正操作を必要としない量子テレポーテーションの一種である。
2008年に石坂と広島が導入して以来、PSTの効率的な実装は知られていない。
我々は、部分置換行列代数と混合量子シュアー変換の表現に関する最近の結果を基にして、この長年にわたるギャップを閉じる。
任意の局所次元の$n$ポート上での確率的および決定論的PBTプロトコルのための効率的な量子回路について述べる。
例えば、$\widetilde{o}(n)$ time と $o(n\mathrm{log}(n)$ space complexity と $\widetilde{o}(n^2)$ time と $o(\mathrm{log}(n))$ space complexity の両方を達成する標準符号化である。
また,最適資源状態を作成するための効率的な回路について述べる。
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