論文の概要: Physical Implementability for Reversible Magic State Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17356v1
- Date: Mon, 27 May 2024 17:02:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-28 14:23:58.814208
- Title: Physical Implementability for Reversible Magic State Manipulation
- Title（参考訳）: 可逆的なマジック状態操作のための物理実装可能性
- Authors: Yu-Ao Chen, Gilad Gour, Xin Wang, Lei Zhang, Chenghong Zhu,
- Abstract要約: 本研究では,奇数次元における魔法状態の操作のための可逆的枠組みを提案する。
可逆性を維持することの難しさとコストを特徴付ける物理実装性の概念を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.182209956500682
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Magic states are essential for achieving universal quantum computation. This study introduces a reversible framework for the manipulation of magic states in odd dimensions, delineating a necessary and sufficient condition for the exact transformations between magic states under maps that preserve the trace of states and positivity of discrete Wigner representation. Utilizing the stochastic formalism, we demonstrate that magic mana emerges as the unique measure for such reversible magic state transformations. We propose the concept of physical implementability for characterizing the hardness and cost of maintaining reversibility. Our findings show that, analogous to the entanglement theory, going beyond the positivity constraint enables an exact reversible theory of magic manipulation, thereby hinting at a potential incongruity between the reversibility of quantum resources and the fundamental principles of quantum mechanics. Physical implementability for reversible manipulation provides a new perspective for understanding and quantifying quantum resources, contributing to an operational framework for understanding the cost of reversible quantum resource manipulation.
- Abstract（参考訳）: マジック状態は普遍的な量子計算を達成するのに不可欠である。
本研究では、奇数次元におけるマジック状態の操作のための可逆的枠組みを導入し、状態のトレースと離散ウィグナー表現の肯定性を保持する写像の下で、マジック状態間の正確な変換に必要な、十分な条件を記述した。
確率的定式化を利用して、このような可逆的なマジック状態変換のユニークな尺度としてマジックマナが出現することを実証する。
可逆性を維持することの難しさとコストを特徴付ける物理実装性の概念を提案する。
この結果は, エンタングルメント理論と類似して, 正の制約を超えると, マジック操作の正確な可逆理論が実現し, 量子資源の可逆性と量子力学の基本原理との潜在的な矛盾が示唆されることを示している。
可逆的な操作のための物理的実装性は、量子リソースの理解と定量化の新しい視点を提供し、可逆的な量子リソース操作のコストを理解するための運用フレームワークに寄与する。
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