論文の概要: Experimental decoherence mitigation using a weak measurement-based scheme and the duality quantum algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.12752v1
• Date: Thu, 19 Sep 2024 13:15:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 13:34:43.236968
• Title: Experimental decoherence mitigation using a weak measurement-based scheme and the duality quantum algorithm
• Title（参考訳）: 弱い測定に基づくスキームと双対量子アルゴリズムを用いた実験的デコヒーレンス緩和
• Authors: Gayatri Singh, Akshay Gaikwad, Arvind, Kavita Dorai,
• Abstract要約: NMR量子プロセッサ上での弱い測定と逆数に基づく手法を実験的に実証した。 双対量子アルゴリズムは、要求される非単位量子演算を効率的に実装するために用いられる。 実験の結果,弱い測定に基づくデコヒーレンス緩和法が成功していることが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.715284063484557
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We experimentally demonstrate a weak measurement and measurement reversal-based scheme to ameliorate the effects of decoherence due to amplitude damping, on an NMR quantum processor. The weak measurement and measurement reversal processes require the implementation of non-unitary operations, which are typically infeasible on conventional quantum processors, where only unitary quantum operations are allowed. The duality quantum algorithm is used to efficiently implement the required non-unitary quantum operations corresponding to weak measurement and measurement reversal. We experimentally validate the efficacy of the weak measurement-based decoherence mitigation scheme by showing state protection on a four-qubit system, with one qubit being designated as the 'system qubit', while the remaining three qubits serve as 'ancilla qubits'. Our experimental results clearly demonstrate the success of the weak measurement-based decoherence mitigation scheme in protecting the desired state. Since the measurement process involved has trace less than unity, the scheme can be thought of as a filtration scheme, where a subset of the spins is protected while the rest of the spins can be discarded.
• Abstract（参考訳）: 我々は、NMR量子プロセッサにおいて、振幅減衰によるデコヒーレンスの影響を改善するための弱い測定と逆数に基づく手法を実験的に実証した。 弱い測定と測定の反転過程は、通常、単項量子演算のみが許される従来の量子プロセッサでは不可能な非単項演算の実装を必要とする。 双対量子アルゴリズムは、弱い測定と測定逆数に対応する要求される非単位量子演算を効率的に実装するために用いられる。 我々は,4量子ビット系における状態保護を示すことにより,弱い測定に基づくデコヒーレンス緩和方式の有効性を実験的に検証した。 実験結果から, 所望の状態を保護するために, 弱い測定に基づくデコヒーレンス緩和法が有効であったことが明らかとなった。 関連する測定過程は単体以下であるため、このスキームはフィルタースキームとみなすことができ、スピンのサブセットが保護され、残りのスピンは破棄される。

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