論文の概要: Quantum circuit complexity for linearly polarised light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03391v1
• Date: Fri, 4 Oct 2024 12:55:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-02 22:39:00.321309
• Title: Quantum circuit complexity for linearly polarised light
• Title（参考訳）: 線形偏光に対する量子回路の複雑さ
• Authors: E. M. F. Curado, S. Faci, J. P. Gazeau, T. Koide, A. C. Maioli, D. Noguera,
• Abstract要約: オープンシステムに拡張する量子回路の複雑さの形式を探求する。 具体的には、混合量子状態がゲート列と相互作用する際のダイナミクスについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: In this study, we explore a form of quantum circuit complexity that extends to open systems. To illustrate our methodology, we focus on a basic model where the projective Hilbert space of states is depicted by the set of orientations in the Euclidean plane. Specifically, we investigate the dynamics of mixed quantum states as they undergo interactions with a sequence of gates. Our approach involves the analysis of sequences of real $2\times2$ density matrices. This mathematical model is physically exemplified by the Stokes density matrices, which delineate the linear polarisation of a quasi-monochromatic light beam, and the gates, which are viewed as quantum polarisers, whose states are also real $2\times2$ density matrices. The interaction between polariser-linearly polarised light is construed within the context of this quantum formalism. Each density matrix for the light evolves in an approach analogous to a Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan (GKLS) process during the time interval between consecutive gates. Notably, when considering an upper limit for the cost function or tolerance or accuracy, we unearth that the optimal number of gates follows a power-law relationship.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,オープンシステムに拡張する量子回路の複雑性の形式について検討する。 この方法論を説明するために、状態の射影ヒルベルト空間がユークリッド平面の向きの集合によって描写される基本モデルに焦点を当てる。 具体的には、混合量子状態がゲート列と相互作用する際のダイナミクスについて検討する。 提案手法では, 実数 2 の密度行列の列を解析する。 この数学的モデルは、準単色光線の線形偏光を規定するストークス密度行列と、量子偏光子と見なされるゲートによって物理的に例示される。 偏光-直線偏光間の相互作用は、この量子形式論の文脈内で解釈される。 光の密度行列は、連続ゲート間の時間間隔で、ゴリニ-コサコフスキー-リンドブラッド-スダルシャン過程(GKLS)に類似したアプローチで進化する。 特に、コスト関数や寛容性、精度の上限を考えると、最適なゲート数と電力-法則の関係が従うことが分かる。

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