論文の概要: A Localized Reality Appears To Underpin Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05456v1
• Date: Fri, 06 Dec 2024 22:35:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-10 14:53:08.133373
• Title: A Localized Reality Appears To Underpin Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路をアンダーピンするローカライズド・リアリティー
• Authors: Ken Wharton, Roderick Sutherland, Titus Amza, Raylor Liu, James Saslow,
• Abstract要約: 量子回路の挙動を局所的に説明できる証拠を提示する。 状態が大規模に絡み合っているとしても、弱い値は局所回路素子を通過するときにのみ進化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Although entangled state vectors cannot be described in terms of classically realistic variables, localized in space and time, any given entanglement experiment can be built from basic quantum circuit components with well-defined locations. By analyzing the (local) weak values for any given run of a quantum circuit, we present evidence for a localized account of any circuit's behavior. Specifically, even if the state is massively entangled, the weak values are found to evolve only when they pass through a local circuit element. They otherwise remain constant and do not evolve when other qubits pass through their circuit elements. A further surprise is found when two qubits are brought together in an exchange interaction, as their weak values then evolve according to a simple classical equation. The weak values are subject to both past and future constraints, so they can only be determined by considering the entire circuit "all-at-once", as in action principles. In the context of a few basic quantum gates, we show how an all-at-once model of a complete circuit could generate weak values without using state vectors as an intermediate step. Since these gates comprise a universal quantum gate set, this lends support to the claim that any quantum circuit can plausibly be underpinned by localized variables, providing a realistic, lower-level account of generic quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 絡み合った状態ベクトルは、空間と時間で局所化された古典的に現実的な変数では記述できないが、任意の絡み合い実験は、明確に定義された位置を持つ基本量子回路成分から構築することができる。 量子回路の任意の動作に対する(局所的な)弱い値を分析することにより、任意の回路の振る舞いの局所的な説明を示す証拠を示す。 特に、状態が大規模に絡み合っているとしても、弱い値は局所回路素子を通過するときにのみ進化する。 それ以外の場合、それらは一定であり、他の量子ビットがその回路要素を通過すると進化しない。 さらに驚くべきことに、2つの量子ビットが交換相互作用で結合されると、それらの弱い値は単純な古典方程式に従って進化する。 弱い値は過去と将来の制約の両方に従うため、動作原理のように回路全体の「オール・アット・オンス」を考慮するだけで決定できる。 いくつかの基本量子ゲートの文脈において、完全回路のオール・アット・オンスモデルが、状態ベクトルを中間ステップとして使用せずに弱い値を生成する方法を示す。 これらのゲートは普遍的な量子ゲートセットを構成するため、任意の量子回路が局所変数によって確実に弱められるという主張を支持し、汎用量子システムの現実的で低レベルな説明を提供する。

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