論文の概要: One-shot distillation with constant overhead using catalysts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.14547v2
• Date: Tue, 14 Oct 2025 09:03:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-15 23:38:37.172511
• Title: One-shot distillation with constant overhead using catalysts
• Title（参考訳）: 触媒を用いた一発蒸留
• Authors: Kun Fang, Zi-Wen Liu,
• Abstract要約: オーバヘッド蒸留の最小化は、量子計算やその他の技術の実現に不可欠である。 特に, マジック状態蒸留では, 分岐バッチサイズ問題に対処するための経路を舗装する。 動的量子資源に技法を拡張し、相互情報が一発触媒チャネル変換を決定することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.771547570340179
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum resource distillation is a fundamental task in quantum information science and technology. Minimizing the overhead of distillation is crucial for the realization of quantum computation and other technologies. Here we explicitly demonstrate how, for general quantum resources, suitably designed quantum catalysts (i.e., auxiliary systems that remain unchanged before and after the process) enable distillation with constant overhead in the practical one-shot setting, thereby overcoming the established logarithmic lower bound for one-shot distillation overhead. In particular, for magic state distillation, our catalysis method paves a path for tackling the diverging batch size problem associated with code-based low-overhead protocols by enabling arbitrary reduction of the protocol size for any desired accuracy. Notably, this first yields constant-overhead magic state distillation methods with controllable protocol size. Furthermore, we demonstrate a tunable spacetime trade-off between overhead and success probability enabled by catalysts which offers significant versatility for practical implementation. Finally, we extend catalysis techniques to dynamical quantum resources and show that channel mutual information determines one-shot catalytic channel transformation, thereby advancing our understanding for both dynamical catalysis and information theory.
• Abstract（参考訳）: 量子資源の蒸留は、量子情報科学と技術における基本的な課題である。 蒸留のオーバーヘッドを最小限に抑えることは、量子計算やその他の技術の実現に不可欠である。 ここでは、一般の量子資源に対して、適切な設計の量子触媒(すなわち、プロセス前後で変化しない補助系)が実用的なワンショット設定において一定のオーバーヘッドで蒸留を可能とし、1ショットの蒸留オーバーヘッドに対して確立された対数的下界を克服する方法を明確に示す。 特に, マジック状態蒸留では, 任意の精度でプロトコルサイズを任意に削減し, コードベース低オーバヘッドプロトコルに関連するバッチサイズ問題に対処するための経路を導出する。 第一に、制御可能なプロトコルサイズで一定のオーバーヘッドマジック状態蒸留法が得られる。 さらに, 触媒が実現したオーバヘッドと成功確率の時間的トレードオフを実証し, 実用的な実装に有意な汎用性を提供する。 最後に, 触媒法を動的量子資源に拡張し, チャネル相互情報が一発触媒チャネル変換を決定することを示すことにより, 動的触媒と情報理論の両方に対する理解を深める。

関連論文リスト

• Reusability of Quantum Catalysts [4.9230464908855325]
  触媒の利点は 繰り返し使うと 必然的に減少する 触媒の利点は、繰り返しの使用によって必然的に減少することを示す。 量子過程における触媒の有限再利用性を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-30T12:28:34Z)
• Threshold (Q, P) Quantum Distillation [1.3412310262092788]
  我々は、同じ目的を達成するが、より少ないパーティ 'Q' を使用するしきい値量子蒸留タスクを提案する。 具体的には、任意のGHZ状態は、蒸留プロトコルの成功確率と蒸留後の忠実度の両方がパーティー数に依存しているため、ネットワーク内の1つのパーティのみを用いて蒸留することができる。 一般のW状態の場合、蒸留には少なくとも「P-1」パーティが必要であり、蒸留とそのような状態の分離性の間に強い関係があることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-13T05:05:08Z)
• Communication with Quantum Catalysts [10.350716571366277]
  我々は、量子情報と古典情報の両方の透過性を高めるためにエンベジング量子触媒を用いる。 その結果, エンベジング触媒を用いることで, ノイズの多い量子チャネル間の情報伝達効率が向上することが判明した。 触媒のエンベジングによって古典情報の伝達が促進されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-20T15:13:44Z)
• Finite-size catalysis in quantum resource theories [1.1510009152620668]
  先行不可能な変換を補助システムを用いて分解することなく実現できるQuantumは、様々な資源理論において強力なツールとして登場した。 触媒の必要量を大幅に削減し, 最小資源で効率的な触媒変換を実現する方法を示す。 触媒の状態を調整することにより、触媒の必要な寸法を大幅に減らし、最小限の資源で効率的な触媒変換を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-14T19:08:55Z)
• QuEST: Low-bit Diffusion Model Quantization via Efficient Selective Finetuning [52.157939524815866]
  本稿では,不均衡な活性化分布を量子化困難の原因として同定する。 我々は,これらの分布を,より量子化しやすいように微調整することで調整することを提案する。 本手法は3つの高解像度画像生成タスクに対して有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-06T03:39:44Z)
• Experimental virtual distillation of entanglement and coherence [9.044989082921102]
  2次元状態から4次元の最大重畳状態の仮想蒸留を示す。 また,ノイズの多いEPRペアの単一コピーにのみ作用する操作を伴うエンタングルメントの仮想蒸留を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-16T13:03:34Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Catalytic and asymptotic equivalence for quantum entanglement [68.8204255655161]
  多くのコピーの絡み合う操作は、ノイズの多い状態から非常に絡み合った純粋な状態を可能にする。 本研究では, 絡み合った触媒を用いることで, 蒸留可能な量子状態の単項蒸留速度を向上できないことを示す。 本研究は, 絡み合った状態の触媒および状態変換の能力と限界を包括的に把握するものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-05T12:57:59Z)
• Virtual quantum resource distillation [0.29998889086656577]
  蒸留または精製は、ノイズの多い環境での量子資源の実用的利用の中心である。 仮想資源蒸留は蒸留の標準概念よりもかなり有利であることを示す。 我々はコヒーレンス、絡み合い、魔法の蒸留への応用と量子テレポーテーションの明確な例を考える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T04:15:52Z)
• NoisyQuant: Noisy Bias-Enhanced Post-Training Activation Quantization for Vision Transformers [53.85087932591237]
  NoisyQuantは、視覚変換器のトレーニング後のアクティベーション量子化性能に対する量子化器に依存しない拡張である。 理論的な洞察に基づいて、NoisyQuantは重い尾の活性化分布を積極的に変化させる最初の成功を達成している。 NoisyQuantは、最小の計算オーバーヘッドで視覚変換器のトレーニング後の量子化性能を大幅に改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-29T10:02:09Z)
• The power of noisy quantum states and the advantage of resource dilution [62.997667081978825]
  絡み合った蒸留により、ノイズの多い量子状態が一重項に変換される。 エンタングルメント希釈は局所雑音に対する共有量子状態のレジリエンスを高めることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-25T17:39:29Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under composable finite-size security [62.997667081978825]
  本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。 ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。 これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z)
• Entanglement catalysis for quantum states and noisy channels [41.94295877935867]
  量子通信における絡み合いの性質とその役割について検討する。 バイパルタイト純状態間の変換については、普遍触媒の存在を証明している。 さらに、ノイズの多い量子チャネルを介して確立できる一重項の数を推定する方法も開発している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-10T18:36:25Z)
• Pixel Distillation: A New Knowledge Distillation Scheme for Low-Resolution Image Recognition [124.80263629921498]
  アーキテクチャ制約を同時に破りながら知識蒸留を入力レベルまで拡張するPixel Distillationを提案する。 このようなスキームは、ネットワークアーキテクチャと画像品質の両方をリソースの全体的な要求に応じて調整できるため、展開のための柔軟なコスト制御を実現することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-17T14:31:40Z)
• Fundamental limitations on distillation of quantum channel resources [0.0]
  我々は量子状態とチャネルの両方の処理に普遍的な制限を確立する。 我々は, 単一チャネルへのノイズチャネルの浄化や, チャネルからの状態資源の抽出など, 蒸留作業のクラスに焦点をあてる。 我々は、マジック状態蒸留のオーバーヘッドコストと量子通信のための最先端の低い境界を得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-22T17:59:28Z)
• Finite Block Length Analysis on Quantum Coherence Distillation and Incoherent Randomness Extraction [64.04327674866464]
  本稿では,非コヒーレントな測定の前に自由な非コヒーレントな操作を許容するランダム性抽出フレームワークを提案する。 与えられた量子状態から抽出可能なランダムビットの最大数は、同じ状態から蒸留できるコヒーレントビットの最大数と正確に等しいことを示す。 顕著なことに、非一貫性な演算クラスはすべて、同じ二階展開を許容する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-27T09:48:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。