論文の概要: Preparing general mixed quantum states on quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04212v1
- Date: Tue, 6 Feb 2024 18:09:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 13:42:54.304935
- Title: Preparing general mixed quantum states on quantum computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の一般混合量子状態の準備
- Authors: Douglas F. Pinto, Lucas Friedrich, Jonas Maziero
- Abstract要約: 本稿では,量子情報プロセッサを用いた$d$次元混合量子状態の生成に適したアルゴリズムを提案する。
我々は、Xと非X混合2量子状態、および1、2、3量子ビットにまたがる任意のランダム密度を用いて試験を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The preparation of quantum states serves as a pivotal subroutine across
various domains, including quantum communication protocols, quantum computing,
and the exploration of quantum correlations and other resources within physical
systems. Building upon the protocols introduced in previous works [M. B.
Pozzobom and J. Maziero, Quantum Inf. Process. 18, 142 (2019)] and [E. R. G\aa
rding et al., Entropy 23, 797 (2021)], the authors of [F. Shahbeigi, M. Karimi
and V. Karimipour, Phys. Scr. 97, 025101 (2022)] demonstrated the capability to
prepare mixed two-qubit X-real states on quantum computers by extending the
methodology initially devised for mixed two-qubit Bell-diagonal states. In this
article, we delve into an overlooked pattern within these quantum circuits,
allowing us to generalize the approach to encompass a broader scope. Presenting
an algorithm tailored for the preparation of $d$-dimensional mixed quantum
states using quantum information processors, we offer a significant advancement
in mixed state preparation methodologies. To validate the efficacy of our
algorithm, we conducted comprehensive tests utilizing both X and non-X mixed
two-qubit states, as well as arbitrary random density matrices spanning one,
two, and three qubits.
- Abstract（参考訳）: 量子状態の生成は、量子通信プロトコル、量子コンピューティング、量子相関やその他の物理システム内のリソースの探索など、様々な領域における重要なサブルーチンとして機能する。
先行研究で導入されたプロトコル(m. b. pozzobom と j. maziero, quantum inf. process. 18, 142 (2019))と [e。
R. G\aa rding et al., Entropy 23, 797 (2021)], [F. Shahbeigi, M. Karimi and V. Karimipour, Phys. Scr. 97, 025101 (2022)] の著者らは、当初2量子ビットのベル対角状態のために考案された方法論を拡張して、2量子ビットのX-実状態の混合を量子コンピュータ上で準備する能力を示した。
本稿では、これらの量子回路内の見過ごされたパターンを探索し、より広い範囲を包含するアプローチを一般化する。
量子情報プロセッサを用いた$d$Dの混合量子状態の生成に適したアルゴリズムを提案することにより,混合状態生成手法の大幅な進歩が期待できる。
提案アルゴリズムの有効性を検証するため,Xと非X混合2量子状態,および1,2,3量子ビットにまたがる任意のランダム密度行列を用いた総合的な試験を行った。
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