論文の概要: Complexification of Quantum Signal Processing and its Ramifications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04780v1
- Date: Fri, 5 Jul 2024 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 22:36:40.237112
- Title: Complexification of Quantum Signal Processing and its Ramifications
- Title(参考訳): 量子信号処理の複雑化とラミフィケーション
- Authors: V. M. Bastidas, K. J. Joven,
- Abstract要約: 単一周期でフロケ作用素を定義する回路と、リー代数 sl$(2,mathbbC)$ に対する時空双対定義 QSP 列との関係を示す。
また、このQSP列のユニタリ表現は無限次元であり、ハイゼンベルク図形のボゾン作用素に対して定義される。
- 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 recent years there has been an increasing interest on the theoretical and experimental investigation of space-time dual quantum circuits. They exhibit unique properties and have applications to diverse fields. Periodic space-time dual quantum circuits are of special interest, due to their iterative structure defined by the Floquet operator. A very similar iterative structure naturally appears in Quantum Signal processing (QSP), which has emerged as a framework that embodies all the known quantum algorithms. However, it is yet unclear whether there is deeper relation between these two apparently different concepts. In this work, we establish a relation between a circuit defining a Floquet operator in a single period and its space-time dual defining QSP sequences for the Lie algebra sl$(2,\mathbb{C})$, which is the complexification of su$(2)$. First, we show that our complexified QSP sequences can be interpreted in terms of action of the Lorentz group on density matrices and that they can be interpreted as hybrid circuits involving unitaries and measurements. We also show that unitary representations of our QSP sequences exist, although they are infinite-dimensional and are defined for bosonic operators in the Heisenberg picture. Finally, we also show the relation between our complexified QSP and the nonlinear Fourier transform for sl$(2,\mathbb{C})$, which is a generalization of the previous results on su$(2)$ QSP.
- Abstract(参考訳): 近年、時空二重量子回路の理論的および実験的研究への関心が高まっている。
それらはユニークな性質を示し、多様な分野に応用できる。
周期時空双対量子回路は、フロケ作用素によって定義される反復構造のために特に興味深い。
量子信号処理(Quantum Signal Processing, QSP)は、既知の全ての量子アルゴリズムを具現化するフレームワークである。
しかし、これらの2つの明らかに異なる概念の間に深い関係があるかどうかは不明である。
本研究では、単一周期でフロケ作用素を定義する回路とリー代数 sl$(2,\mathbb{C})$ に対する時空双対定義 QSP 列の関係を定め、これは su$(2)$ の複素化である。
まず、複素化QSP系列は密度行列上のローレンツ群の作用の観点から解釈でき、ユニタリと測定を含むハイブリッド回路として解釈できることを示す。
また、このQSP列のユニタリ表現は無限次元であり、ハイゼンベルク図形のボゾン作用素に対して定義される。
最後に、複素化 QSP と sl$(2,\mathbb{C})$ の非線形フーリエ変換の関係を示す。
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