Fugu-MT 論文翻訳(概要): Polynomial-Time Preparation of Low-Temperature Gibbs States for 2D Toric Code

論文の概要: Polynomial-Time Preparation of Low-Temperature Gibbs States for 2D Toric Code

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01206v1
Date: Wed, 2 Oct 2024 03:18:15 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-11-04 22:40:58.341533
Title: Polynomial-Time Preparation of Low-Temperature Gibbs States for 2D Toric Code
Title（参考訳）: 2次元トーリック符号のための低温ギブス状態の多項式時間生成
Authors: Zhiyan Ding, Bowen Li, Lin Lin, Ruizhe Zhang,
Abstract要約: 任意の温度で2次元トーリック符号ハミルトニアンのギブス状態を作成するための時間アルゴリズムを提案する。我々は、デジタル的に実装された低温局所デイヴィス発生器によるリンドブラッド力学が、量子状態を基底状態多様体へ効率的に駆動できることを証明した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 13.61358702016476
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We propose a polynomial-time algorithm for preparing the Gibbs state of the two-dimensional toric code Hamiltonian at any temperature, starting from any initial condition, significantly improving upon prior estimates that suggested exponential scaling with inverse temperature. Our approach combines the Lindblad dynamics using a local Davies generator with simple global jump operators to enable efficient transitions between logical sectors. We also prove that the Lindblad dynamics with a digitally implemented low temperature local Davies generator is able to efficiently drive the quantum state towards the ground state manifold. Despite this progress, we explain why protecting quantum information in the 2D toric code with passive dynamics remains challenging.
Abstract（参考訳）: 本研究では,任意の温度から開始する2次元トーリック符号ハミルトニアンのギブス状態を作成する多項式時間アルゴリズムを提案する。我々のアプローチは、局所デイヴィス生成器と単純な大域ジャンプ演算子を用いてリンドブラッド力学を組み合わせ、論理セクター間の効率的な遷移を可能にする。また、デジタル的に実装された低温局所デイヴィス発生器を用いたリンドブラッド力学は、量子状態を基底状態多様体へ効率的に駆動することができることを証明した。このような進展にもかかわらず、2次元トーリック符号における量子情報の保護が、受動的に困難なままである理由を説明している。

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