論文の概要: Topological rejection of noise by quantum skyrmions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02031v2
• Date: Thu, 29 Aug 2024 06:19:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-30 19:18:41.406181
• Title: Topological rejection of noise by quantum skyrmions
• Title（参考訳）: 量子スカイミオンによる雑音の位相的拒絶
• Authors: Pedro Ornelas, Isaac Nape, Robert De Mello Koch, Andrew Forbes,
• Abstract要約: 量子スカイミオンとその非局所的トポロジカルオブザーバブルは、典型的な絡み合いの証人や状態崩壊の測度のように、ノイズに耐性があることが示される。 これにより、新しい離散トポロジカル量子オブザーバブルに基づく量子情報のデジタル化の概念を導入することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: An open challenge in the context of quantum information processing and communication is improving the robustness of quantum information to environmental contributions of noise, a severe hindrance in real-world scenarios. Here, we show that quantum skyrmions and their nonlocal topological observables remain resilient to noise even as typical entanglement witnesses and measures of the state decay. This allows us to introduce the notion of digitization of quantum information based on our new discrete topological quantum observables, foregoing the need for robustness of entanglement. We compliment our experiments with a full theoretical treatment that unlocks the quantum mechanisms behind the topological behaviour, explaining why the topology leads to robustness. Our approach holds exciting promise for intrinsic quantum information resilience through topology, highly applicable to real-world systems such as global quantum networks and noisy quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理と通信の文脈におけるオープンな課題は、現実のシナリオにおける深刻な障害であるノイズの環境貢献に対する量子情報の堅牢性を改善することである。 ここでは、典型的絡み合いの証人や状態崩壊の測度のように、量子天空とその非局所的な位相観測物は、ノイズに対して回復力を持つことを示す。 これにより、新しい離散的な位相量子オブザーバブルに基づく量子情報のデジタル化の概念を導入し、絡み合いの堅牢性の必要性を先導することができる。 我々は、トポロジカルな振る舞いの背後にある量子機構を解き放つ完全な理論的な処理で実験を補完し、トポロジがロバスト性をもたらす理由を説明する。 我々のアプローチは、トポロジによる固有量子情報レジリエンスのエキサイティングな約束であり、グローバル量子ネットワークやノイズ量子コンピュータのような現実世界のシステムに適用できる。

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