論文の概要: Preparing matrix product states via fusion: constraints and extensions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16360v1
- Date: Thu, 25 Apr 2024 06:42:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 14:38:43.577168
- Title: Preparing matrix product states via fusion: constraints and extensions
- Title（参考訳）: 融合による行列積状態の準備:制約と拡張
- Authors: David T. Stephen, Oliver Hart,
- Abstract要約: 我々は, 行列生成状態(MPS)を一定深さで決定論的に調製することに焦点を当てた。
非オンサイト対称性によって保護される興味深い物質相に属する状態の族を紹介する。
これらの状態は、より広い種類の測定支援プロトコルを用いて一定の深さで準備できることが建設的に示されている。
- 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: In the era of noisy, intermediate-scale quantum (NISQ) devices, the efficient preparation of many-body resource states is a task of paramount importance. In this paper we focus on the deterministic preparation of matrix-product states (MPS) in constant depth by utilizing measurements and classical communication to fuse smaller states into larger ones. We place strong constraints on the MPS that can be prepared using this method, which we refer to as MPS fusion. Namely, we establish that it is necessary for the MPS to have a flat entanglement spectrum. Using the recently introduced split-index MPS (SIMPS) representation, we then introduce a family of states that belong to interesting phases of matter protected by non-onsite symmetries and serve as resources for long-range quantum teleportation, but which lie beyond the scope of ordinary MPS fusion. It is shown constructively that these states can be prepared in constant depth using a broader class of measurement-assisted protocols, which we dub SIMPS fusion. Even in cases when MPS fusion is possible, using SIMPS fusion can give rise to significantly reduced resource overhead. Our results therefore simultaneously establish the boundaries of conventional MPS fusion and push the envelope of which states can be prepared using measurement-assisted protocols.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い中規模量子(NISQ)デバイスでは、多体資源状態の効率的な調製が最重要課題である。
本稿では, 行列生成状態 (MPS) の定値化に焦点をあて, 測定値と古典的通信を利用して, より小さな状態をより大きいものに融合させることにより, 定数の深さで行列生成状態 (MPS) を決定論的に生成する。
我々は,MPS融合と呼ぶこの手法を用いて準備できるMPSに強い制約を課す。
すなわち,MPSが平坦な絡み合いスペクトルを持つ必要があることを確かめる。
最近導入されたスプリットインデックスMPS (SIMPS) 表現を用いて、非オンサイト対称性によって保護される物質の興味深い相に属する状態の族を導入し、長距離量子テレポーテーションの資源として機能するが、通常のMPS融合の範囲を超えている。
これらの状態は、SIMPS融合をダブするより広範な測定支援プロトコルを用いて、一定の深さで準備できることが建設的に示されている。
MPS融合が可能な場合であっても、SIMPS融合はリソースオーバーヘッドを大幅に削減する。
そこで本研究では,従来のMPS融合の境界線を同時に確立し,測定支援プロトコルを用いて状態が準備できるエンベロープを推し進める。
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