論文の概要: Distributed Partial Quantum Consensus of Qubit Networks with Connected
Topologies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14256v1
- Date: Thu, 22 Feb 2024 03:44:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-23 16:32:25.362891
- Title: Distributed Partial Quantum Consensus of Qubit Networks with Connected
Topologies
- Title（参考訳）: 連結位相をもつ量子ビットネットワークの分散部分量子コンセンサス
- Authors: Xin Jin, Zhu Cao, Yang Tang, Juergen Kurths
- Abstract要約: 連鎖グラフのリアプノフ法と連結グラフの幾何法に基づく2つの部分量子コンセンサスプロトコルを提案する。
量子ビットネットワーク上での数値シミュレーションを行い、理論結果の有効性と有効性を検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.978557505365604
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we consider the partial quantum consensus problem of a qubit
network in a distributed view. The local quantum operation is designed based on
the Hamiltonian by using the local information of each quantum system in a
network of qubits. We construct the unitary transformation for each quantum
system to achieve the partial quantum consensus, i.e., the directions of the
quantum states in the Bloch ball will reach an agreement. A simple case of
two-qubit quantum systems is considered first, and a minimum completing time of
reaching partial consensus is obtained based on the geometric configuration of
each qubit. Furthermore, we extend the approaches to deal with the more general
N-qubit networks. Two partial quantum consensus protocols, based on the
Lyapunov method for chain graphs and the geometry method for connected graphs,
are proposed. The geometry method can be utilized to deal with more general
connected graphs, while for the Lyapunov method, the global consensus can be
obtained. The numerical simulation over a qubit network is demonstrated to
verify the validity and the effectiveness of the theoretical results.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,分散ビューにおけるキュービットネットワークの部分量子コンセンサス問題について考察する。
局所量子演算は、量子ビットのネットワーク内の各量子系の局所情報を用いて、ハミルトニアンに基づいて設計される。
我々は、各量子系に対するユニタリ変換を構築し、部分量子コンセンサス、すなわち、ブロッホ球における量子状態の方向が合意に達する。
2量子ビット量子システムの単純な場合をまず考慮し、各量子ビットの幾何学的構成に基づいて部分的コンセンサスに達する最小完了時間を求める。
さらに、より一般的なNビットネットワークを扱うためにアプローチを拡張する。
連鎖グラフのリアプノフ法と連結グラフの幾何法に基づく2つの部分量子コンセンサスプロトコルを提案する。
幾何法はより一般的な連結グラフを扱うのに利用できるが、リャプノフ法では大域的なコンセンサスを得ることができる。
量子ビットネットワーク上での数値シミュレーションを行い、理論結果の有効性と有効性を検証する。
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