論文の概要: Quantum Information Processing with Molecular Nanomagnets: an introduction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.21000v2
• Date: Thu, 22 Aug 2024 14:24:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-23 19:15:36.381277
• Title: Quantum Information Processing with Molecular Nanomagnets: an introduction
• Title（参考訳）: 分子ナノマグネットを用いた量子情報処理入門
• Authors: Alessandro Chiesa, Emilio Macaluso, Stefano Carretta,
• Abstract要約: 本稿では,量子情報処理の導入について紹介する。 量子アルゴリズムを理解し設計するための基本的なツールを紹介し、分子スピンアーキテクチャ上での実際の実現を常に言及する。 分子スピンキュートハードウェア上で提案および実装された量子アルゴリズムの例を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.89725935672549
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Many problems intractable on classical devices could be solved by algorithms explicitly based on quantum mechanical laws, i.e. exploiting quantum information processing. As a result, increasing efforts from different fields are nowadays directed to the actual realization of quantum devices. Here we provide an introduction to Quantum Information Processing, focusing on a promising setup for its implementation, represented by molecular spin clusters known as Molecular Nanomagnets. We introduce the basic tools to understand and design quantum algorithms, always referring to their actual realization on a molecular spin architecture. We then examine the most important sources of noise in this class of systems and then one of their most peculiar features, i.e. the possibility to exploit many (more than two) available states to encode information and to self-correct it from errors via proper design of quantum error correction codes. Finally, we present some examples of quantum algorithms proposed and implemented on a molecular spin qudit hardware.
• Abstract（参考訳）: 古典的デバイス上での難解な多くの問題は、量子力学的法則、すなわち量子情報処理を利用するアルゴリズムによって解決できる。 その結果、現在では様々な分野からの取り組みが、量子デバイスの実現に向けられている。 本稿では、分子ナノマグネットとして知られる分子スピンクラスターで表される、その実装に期待できるセットアップに焦点を当てた量子情報処理の紹介を行う。 量子アルゴリズムを理解し設計するための基本的なツールを紹介し、分子スピンアーキテクチャ上での実際の実現を常に言及する。 次に、このクラスのシステムにおいて最も重要なノイズ源を調べ、その最も特徴的な特徴の1つ、すなわち、情報を符号化し、量子誤り訂正符号の適切な設計を通してエラーから自己修正するために利用可能な多くの状態(2つ以上)を利用する可能性について調べる。 最後に、分子スピンquditハードウェア上で提案および実装された量子アルゴリズムの例を示す。

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