論文の概要: Reversing Unknown Quantum Processes via Virtual Combs: for Channels with
Limited Information
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.04672v1
- Date: Tue, 9 Jan 2024 16:59:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-10 15:13:29.304160
- Title: Reversing Unknown Quantum Processes via Virtual Combs: for Channels with
Limited Information
- Title（参考訳）: 仮想コムによる未知の量子プロセスの反転--限定情報チャネルの場合
- Authors: Chengkai Zhu, Yin Mo, Yu-Ao Chen, and Xin Wang
- Abstract要約: 仮想コムは、$n+1$の候補から1つの未知のノイズパラメータを持つ非偏極チャネルを正確に逆転させることができることを示す。
特定ノイズ領域内の未知の非偏極チャネルに対して、仮想コムを介してチャネルを逆転させる$mathcalO(n-1)$の最悪のエラー崩壊を公表する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.656320930335616
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The inherent irreversibility of quantum dynamics for open systems poses a
significant barrier to the inversion of unknown quantum processes. To tackle
this challenge, we propose the framework of virtual combs that exploit the
unknown process iteratively with additional classical post-processing to
simulate the process inverse. Our research establishes a path to achieving the
exact inverse of unknown channels with certain conditions, accompanied by a
no-go theorem that underscores the intrinsic limitations imposed by quantum
mechanics on such tasks. Notably, we demonstrate that an $n$-slot virtual comb
can exactly reverse a depolarizing channel with one unknown noise parameter out
of $n+1$ potential candidates, and a 1-slot virtual comb can exactly reverse an
arbitrary pair of quantum channels. We further explore the approximate inverse
of an unknown channel within a given channel set. For any unknown depolarizing
channels within a specified noise region, we unveil a worst-case error decay of
$\mathcal{O}(n^{-1})$ of reversing the channel via virtual combs. Moreover, we
show that virtual combs with constant slots can be applied to universally
reverse unitary operations and investigate the trade-off between the slot
number and the sampling overhead.
- Abstract（参考訳）: 開システムの量子力学の本質的に不可逆性は未知の量子過程の反転に大きな障壁をもたらす。
この課題に対処するために、未知のプロセスを反復的に活用する仮想コムのフレームワークと、そのプロセス逆をシミュレートする古典的な後処理を提案する。
我々の研究は、特定の条件で未知チャネルの正確な逆数を達成するための経路を確立し、量子力学によって課される本質的な制限を基礎とするノーゴー定理を伴う。
特に、n$-slot仮想コームが1つの未知のノイズパラメータを持つ非分極チャネルをn+1$の候補から正確に反転させ、1-slot仮想コームが任意の量子チャネルを正確に反転させることができることを実証する。
さらに、与えられたチャネル集合内の未知のチャネルの近似逆数を探索する。
特定ノイズ領域内の未知の非分極チャネルに対して、仮想コームを介してチャネルを反転させる場合の最悪の場合、$\mathcal{o}(n^{-1})$ の誤りが現れる。
さらに,一定スロットを持つ仮想コムをユニタリ演算の普遍的逆転に適用し,スロット番号とサンプリングオーバーヘッドとのトレードオフを調査できることを示す。
関連論文リスト
- Quantum Advantage in Reversing Unknown Unitary Evolutions [9.259390080722206]
我々は、任意の未知のユニタリ変換を普遍的に逆転する決定論的かつ正確なアプローチである量子ユニタリ逆アルゴリズム(QURA)を導入する。
QURAは正確なユニタリ・インバージョンを保証するが、古典的なインバージョンは、有限個のユニタリ・コールを使用して正確なインバージョンを達成できない。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-07T17:59:11Z) - Entanglement-enabled advantage for learning a bosonic random displacement channel [6.354564715928202]
量子絡み合いは、ボソニック連続変数系の学習特性において指数関数的に有利であることを示す。
簡単な絡み合わせ支援スキームは、十分な量のスクイーズを条件に、$n$に依存しないサンプル数だけを必要とする。
本研究は, 連続変数システム学習における絡み合いの役割を照らし, 証明可能な絡み合いを生かした実験的な実証を目指している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T02:30:39Z) - One-Way Ticket to Las Vegas and the Quantum Adversary [78.33558762484924]
量子ラスベガスのクエリの複雑さは、量子対向境界と全く同じであることを示す。
これは、逆反転問題に対する実現可能な解を量子クエリーアルゴリズムに変換することで達成される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-05T11:05:22Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Circuit connectivity boosts by quantum-classical-quantum interfaces [0.4194295877935867]
高接続回路は、現在の量子ハードウェアの主要な障害である。
本稿では,スワップゲートはしごを使わずにそのような回路をシミュレートする古典量子ハイブリッドアルゴリズムを提案する。
より遠い2つの量子ビットに対するベル状態回路の有効性を数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-09T19:00:02Z) - The Accuracy vs. Sampling Overhead Trade-off in Quantum Error Mitigation
Using Monte Carlo-Based Channel Inversion [84.66087478797475]
量子誤差緩和(Quantum error mitigation, QEM)は、変分量子アルゴリズムの計算誤差を低減するための有望な手法の1つである。
我々はモンテカルロサンプリングに基づく実用的なチャネル反転戦略を考察し、さらなる計算誤差を導入する。
計算誤差が誤差のない結果の動的範囲と比較して小さい場合、ゲート数の平方根でスケールすることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-20T00:05:01Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Experimental Lower Bounds to the Classical Capacity of Quantum Channels [0.0]
ノイズのあるキュービットチャネルの古典的容量を証明するための実験的な手順を示す。
この方法は、固定された二部交絡状態を利用して、システムキュービットをチャネル入力に送信する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-17T16:24:09Z) - Overhead for simulating a non-local channel with local channels by
quasiprobability sampling [0.8206877486958002]
第一世代の量子デバイスに適した資源削減のためのフレームワークを提供する。
本研究は,第1世代の量子デバイスに適した資源削減のためのフレームワークを開発する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-19T15:04:26Z) - Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。
誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。