論文の概要: Entanglement teleportation along a regenerating hamster-wheel graph state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13060v1
• Date: Wed, 20 Nov 2024 06:15:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-21 16:11:54.477963
• Title: Entanglement teleportation along a regenerating hamster-wheel graph state
• Title（参考訳）: 再生ハムスター・ホイールグラフ状態に沿ったエンタングルメント・テレポーテーション
• Authors: Haiyue Kang, John F. Kam, Gary J. Mooney, Lloyd C. L. Hollenberg,
• Abstract要約: 我々は、量子ハムスターホイールの周りの2ビットグラフ状態の巡回的テレポーテーションを可能にする、効率よく再利用可能な量子テレポーテーションのアプローチを計画する。 リング上のキュービットは周期的に測定され再利用され、量子プロセッサで利用可能なキュービットの総数を超えるテレポーテーション深さを達成する。 ハンスターホイール周辺の3回の完全回転の後, テレポート状態の絡み合いの58%は, 測定された2ビットの負性率で維持されることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We scheme an efficient and reusable approach to quantum teleportation that allows cyclic teleportation of a two-qubit graph state around a quantum hamster wheel -- a ring of qubits entangled as a one-dimensional line prepared on the 20-qubit Quantinuum H1-1 ion-trap quantum processor. The qubits on the ring are periodically measured and reused to achieve a teleportation depth that exceeds the total number of available qubits in the quantum processor. Using the outcomes measured during teleportation, we calculate and apply byproduct operators through dynamic circuits to correct local transformations induced on the teleported state. We evaluate the quality of teleportation by tracing the preserved entanglement and fidelity of the teleported two-qubit graph state from its density matrix. In the real-machine experiments, we demonstrate that 58% of the entanglement of the teleported state is sustained with a measured two-qubit negativity of $0.291\pm0.018$ after three complete revolutions around the hamster wheel, or equivalently, after hopping across 56 qubits. By performing teleportation along a regenerating graph state, our work is a step forward in demonstrating the feasibility of measurement-based quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子ハムスターホイールの周りの2量子グラフ状態 - 20量子量子H1-1イオントラップ量子プロセッサ上に作製された1次元線として絡み合ったキュービットの環 - の循環的テレポーテーションを可能にする、効率よく再利用可能な量子テレポーテーションのアプローチを計画する。 リング上のキュービットは周期的に測定され再利用され、量子プロセッサで利用可能なキュービットの総数を超えるテレポーテーション深さを達成する。 テレポーテーション中に測定された結果を用いて,動的回路を用いて副産物演算子を計算,適用し,テレポーテーション状態に誘導される局所変換を補正する。 我々は,その密度行列から伝送された2ビットグラフ状態の保存エンタングルメントと忠実度をトレースすることにより,テレポーテーションの質を評価する。 実機実験では、遠隔操作状態の絡み合いの58%が、ハムスターホイールを3回の完全回転させた後、56キュービットをホッピングした後、0.291\pm0.018$で測定された2キュービットの負性率で維持されていることを示した。 再生グラフ状態に沿ってテレポーテーションを行うことにより、測定に基づく量子計算の実現可能性を示すための一歩となる。

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