論文の概要: Virtual entanglement purification via noisy entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10024v1
• Date: Fri, 15 Nov 2024 08:09:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-18 15:37:54.912109
• Title: Virtual entanglement purification via noisy entanglement
• Title（参考訳）: ノイズエンタングルメントによる仮想エンタングルメントの浄化
• Authors: Kaoru Yamamoto, Yuichiro Matsuzaki, Yasunari Suzuki, Yuuki Tokunaga, Suguru Endo,
• Abstract要約: 本稿では,期待値のレベルにおいてノイズの多い絡み合いを解消する仮想演算を利用したプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは,DQCと絡み合い,回路編み込みのギャップを埋めることによって,ハードウェアの限界がある場合に,さらなるスケーラビリティを実現するための柔軟な方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16777183511743468
• License:
• Abstract: Distributed quantum computation (DQC) offers a promising approach for scalable quantum computing, where high-fidelity non-local operations among remote devices are required for universal quantum computation. These operations are typically implemented through teleportation, which consumes high-fidelity entanglement prepared via entanglement purification. However, noisy local operations and classical communication (LOCC) limit the fidelity of purified entanglement, thereby degrading the quality of non-local operations. Here, we present a protocol utilizing virtual operations that purifies noisy entanglement at the level of expectation values. Our protocol offers the following advantages over conventional methods: surpassing the fidelity limit of entanglement purification in the presence of noise in LOCC, requiring fewer sampling shots than circuit knitting, and exhibiting robustness against infidelity fluctuations in shared noisy Bell states unlike probabilistic error cancellation. Our protocol bridges the gap between DQC with entanglement and with circuit knitting, thus providing a flexible way for further scalability in the presence of hardware limitations.
• Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティング(DQC)はスケーラブルな量子コンピューティングに有望なアプローチを提供する。 これらの操作は、典型的にはテレポーテーションによって実施され、エンタングルメントの浄化によって作成される高忠実な絡み合いを消費する。 しかし、ノイズの多い局所的操作と古典的通信(LOCC)は、浄化された絡み合いの忠実さを制限し、非局所的操作の質を低下させる。 本稿では,期待値のレベルでノイズの絡み合いを解消する仮想演算を利用したプロトコルを提案する。 提案プロトコルは,LOCCにおけるノイズ存在下でのエンタングルメント浄化の忠実度限界を超過し,回路編みよりもサンプリングショットを少なくし,確率的誤差キャンセルとは異なり,共振器ベル状態における不確実性変動に対する頑健性を示す。 我々のプロトコルは,DQCと絡み合い,回路編み込みのギャップを埋めるものであり,ハードウェアの限界がある場合に,さらなるスケーラビリティを実現するための柔軟な方法を提供する。

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