論文の概要: Universal adjointation of isometry operations using transformation of
quantum supermaps
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10137v1
- Date: Thu, 18 Jan 2024 17:05:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-19 15:47:04.595932
- Title: Universal adjointation of isometry operations using transformation of
quantum supermaps
- Title（参考訳）: 量子スーパーマップ変換を用いた等尺演算の普遍的随伴
- Authors: Satoshi Yoshida, Akihito Soeda, Mio Murao
- Abstract要約: 入力等尺演算を隣接演算に変換するためのプロトコルを構築する。
また,Isometry inversionとユニバーサルエラー検出という,関連するタスクのプロトコルを構築した。
数値計算の結果,一般プロトコルの最適性能は等尺演算の出力次元に依存しないことがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9208007322096532
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The full characterization of the possible transformations of quantum
operations is indispensable to developing algorithms in higher-order quantum
computation, which is the quantum version of functional programming. Although
universal transformations of unitary operations have been well investigated,
their extensions to non-unitary operations are still missing, except for a few
examples. Here we construct \emph{isometry adjointation} protocols,
transforming an input isometry operation into its adjoint operation. This task
reduces to the transformation of unitary operation or that of quantum states in
special cases. Parallel and sequential isometry adjointation protocols are
constructed by transforming unitary inversion protocols using the composition
of quantum combs. This construction achieves the optimal approximation error,
which implies that the optimal performance does not depend on the output
dimension of the isometry operation. In particular, we explicitly obtain the
asymptotically optimal parallel protocol achieving the approximation error
$\epsilon = \Theta(d^2/n)$, where $d$ is the input dimension of the isometry
operation and $n$ is the number of calls of the isometry operation. We also
construct the protocols for the related tasks called isometry inversion and
universal error detection. We conduct semidefinite programming to investigate
the optimal performances of the tasks using general protocols including
indefinite causal order protocols. The numerical results show that the optimal
performances of general protocols do not depend on the output dimension of the
isometry operation for isometry adjointation and universal error detection,
which is shown analytically for parallel and sequential protocols. They also
exhibit the advantage of indefinite causal order protocols over sequential
protocols for isometry inversion and universal error detection.
- Abstract（参考訳）: 量子演算の可能な変換の完全な特徴付けは、関数型プログラミングの量子バージョンである高階量子計算のアルゴリズムを開発するのに不可欠である。
ユニタリ操作の普遍変換はよく研究されているが、いくつかの例を除いて、ユニタリ操作への拡張はまだ欠けている。
ここでは,入力アイソメトリ演算をその随伴演算に変換する<emph{isometry adjointation} プロトコルを構築する。
このタスクはユニタリ操作の変換や特別な場合の量子状態の変換に還元される。
並列およびシーケンシャルアイソメトリ共役プロトコルは、量子コムの合成を用いてユニタリ反転プロトコルを変換することによって構成される。
この構成は最適近似誤差を達成し、最適性能は等長演算の出力次元に依存しないことを意味する。
特に、近似誤差 $\epsilon = \theta(d^2/n)$ を達成する漸近的最適並列プロトコルを明示的に求め、ここで $d$ は等長演算の入力次元、$n$ は等長演算の呼び出し数である。
また,Isometry inversionとユニバーサルエラー検出という,関連するタスクのプロトコルを構築した。
非定型因果順序プロトコルを含む一般的なプロトコルを用いてタスクの最適性能を調べるために半定型プログラミングを行う。
数値計算の結果, 一般的なプロトコルの最適性能は, 並列およびシーケンシャルプロトコルに対して解析的に示される等尺交叉および普遍誤差検出の等尺演算の出力次元に依存しないことがわかった。
また、等尺反転と普遍誤差検出のためのシーケンシャルプロトコルよりも不確定因数順序プロトコルの利点を示す。
関連論文リスト
- Geometric structure and transversal logic of quantum Reed-Muller codes [51.11215560140181]
本稿では,量子リード・ミュラー符号(RM)のゲートを,古典的特性を利用して特徴付けることを目的とする。
RM符号のための安定化器生成器のセットは、特定の次元のサブキューブに作用する$X$と$Z$演算子によって記述することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-10T04:07:24Z) - Efficient Quantum Circuits for Non-Unitary and Unitary Diagonal Operators with Space-Time-Accuracy trade-offs [1.0749601922718608]
ユニタリおよび非ユニタリ対角作用素は量子アルゴリズムの基本的な構成要素である。
本稿では,一元対角演算子と非単元対角演算子を効率よく調整可能な量子回路で実装する一般手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-03T15:42:25Z) - Approximation and Estimation Ability of Transformers for
Sequence-to-Sequence Functions with Infinite Dimensional Input [50.83356836818667]
無限次元入力を持つシーケンス・ツー・シーケンス関数として変換器の近似と推定能力について検討する。
我々の理論的結果は、高次元データに対する変換器の実用的成功を支持する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-30T02:44:49Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Dynamical-Corrected Nonadiabatic Geometric Quantum Computation [9.941657239723108]
一般的な動的補正手法と組み合わせた有効幾何スキームを提案する。
提案手法は,大規模なフォールトトレラント量子計算を探索するための有望な方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-08T16:18:09Z) - Quantum Worst-Case to Average-Case Reductions for All Linear Problems [66.65497337069792]
量子アルゴリズムにおける最悪のケースと平均ケースの削減を設計する問題について検討する。
量子アルゴリズムの明示的で効率的な変換は、入力のごく一部でのみ正し、全ての入力で正しくなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-06T22:01:49Z) - Reversing Unknown Qubit-Unitary Operation, Deterministically and Exactly [0.9208007322096532]
量子回路モデルにおける未知のユニタリ演算を変換するプロトコルの最も一般的なクラスを考える。
提案プロトコルでは、入力キュービット単位演算を4回呼び、逆演算を実現する。
可能なすべてのプロトコルを表す巨大な検索空間を削減できる手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-07T03:33:09Z) - Quantum State Preparation and Non-Unitary Evolution with Diagonal
Operators [0.0]
単元量子デバイス上での非単元演算をシミュレートするダイレーションに基づくアルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムを用いて、高忠実度量子デバイス上でランダムな準正規化された2レベル状態を作成する。
また,2レベル開放量子系の正確な非単位的ダイナミクスを,量子デバイス上で計算されたデファーシングチャネルと振幅減衰チャネルに提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T17:56:41Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-09T19:00:00Z) - Universal construction of decoders from encoding black boxes [4.511923587827301]
符号化操作の複数の呼び出しからデコーダを構成する等尺反転のための普遍的プロトコルを提案する。
qubit (d=2$) を$n$ qubitsでエンコードすると、このプロトコルはトモグラフィーやユニタリ埋め込みよりも指数関数的に改善される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-01T08:33:38Z) - Gaussian conversion protocols for cubic phase state generation [104.23865519192793]
連続変数を持つ普遍量子コンピューティングは非ガウス的資源を必要とする。
立方相状態は非ガウス状態であり、実験的な実装はいまだ解明されていない。
非ガウス状態から立方相状態への変換を可能にする2つのプロトコルを導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-07T09:19:49Z)
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。