論文の概要: Semicoherent Symmetric Quantum Processes: Theory and Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05470v2
- Date: Wed, 30 Oct 2024 15:20:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-31 20:44:01.017605
- Title: Semicoherent Symmetric Quantum Processes: Theory and Applications
- Title（参考訳）: 半コヒーレント対称性量子プロセスの理論と応用
- Authors: Yan Wang, Sarah Chehade, Eugene Dumitrescu,
- Abstract要約: 我々は、$varepsilon$-approximateプロセスと半コヒーレントな文脈における正確な対称性の間の相互作用を考察する。
我々の研究は、量子力学の制御に対称性をどのように利用できるか、より深く理解し、より深い評価の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6190123930006317
- License:
- Abstract: Discovering pragmatic and efficient approaches to construct $\varepsilon$-approximations of quantum operators such as real (imaginary) time-evolution propagators in terms of the basic quantum operations (gates) is challenging. Prior $\varepsilon$-approximations are invaluable, in that they enable the compilation of classical and quantum algorithm modeling of, e.g., dynamical and thermodynamic quantum properties. In parallel, symmetries are powerful tools concisely describing the fundamental laws of nature; the symmetric underpinnings of physical laws have consistently provided profound insights and substantially increased predictive power. In this work, we consider the interplay between the $\varepsilon$-approximate processes and the exact symmetries in a semicoherent context -- where measurements occur at each logical clock cycle. We draw inspiration from Pascual Jordan's groundbreaking formulation of nonassociative, but commutative, symmetric algebraic form. Our symmetrized formalism is then applied in various domains such as quantum random walks, real-time evolutions, variational algorithm ansatzes, and efficient entanglement verification. Our work paves the way for a deeper understanding and greater appreciation of how symmetries can be used to control quantum dynamics in settings where coherence is a limited resource.
- Abstract（参考訳）: 実(仮想)時間進化プロパゲータのような量子作用素の基本的な量子演算(ゲート)の観点から、$\varepsilon$-approximationを構築するための実用的で効率的なアプローチを明らかにすることは困難である。
以前の$\varepsilon$-approximationsは、古典的および量子アルゴリズムのモデリング、例えば力学と熱力学の量子特性のコンパイルを可能にするという点で、非常に貴重である。
平行して、対称性は自然の基本法則を簡潔に記述する強力な道具である。
本稿では、$\varepsilon$-approximateプロセスと半コヒーレントなコンテキストにおける正確な対称性との間の相互作用について考察する。
我々はパスカル・ヨルダンの非連想的だが可換で対称な代数形式という画期的な定式化から着想を得た。
次に、量子ランダムウォーク、リアルタイム進化、変分アルゴリズムのアンサーゼ、効率的な絡み合い検証などの様々な領域に適用する。
我々の研究は、コヒーレンスが限られた資源である環境で量子力学を制御するために対称性をどのように利用できるか、より深く理解し、より深い評価の道を開く。
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