論文の概要: Braiding for the win: Harnessing braiding statistics in topological states to win quantum games

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14288v1
• Date: Wed, 18 Dec 2024 19:30:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-20 13:29:40.979312
• Title: Braiding for the win: Harnessing braiding statistics in topological states to win quantum games
• Title（参考訳）: 勝利のためのブレイディング: 量子ゲームに勝つためのトポロジカルな状態におけるブレイディング統計のハーネス化
• Authors: Oliver Hart, David T. Stephen, Dominic J. Williamson, Rahul Nandkishore,
• Abstract要約: 非局所量子ゲームは、量子資源が特定のタスクで有利に働くという原理の証明を提供する。 本研究では, リソース状態の小さな変形に対して頑健な, ある非局所的なゲームに対して, トーリックなコードリソース状態が有利であることを示す。 パラダイムトポロジカルおよびフラクトン秩序相から他のいくつかの状態が、適切に定義された非局所ゲームのためのリソースとして機能することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.23301643766310368
• License:
• Abstract: Nonlocal quantum games provide proof of principle that quantum resources can confer advantage at certain tasks. They also provide a compelling way to explore the computational utility of phases of matter on quantum hardware. In a recent manuscript [Hart et al., arXiv:2403.04829] we demonstrated that a toric code resource state conferred advantage at a certain nonlocal game, which remained robust to small deformations of the resource state. In this manuscript we demonstrate that this robust advantage is a generic property of resource states drawn from topological or fracton ordered phases of quantum matter. To this end, we illustrate how several other states from paradigmatic topological and fracton ordered phases can function as resources for suitably defined nonlocal games, notably the three-dimensional toric-code phase, the X-cube fracton phase, and the double-semion phase. The key in every case is to design a nonlocal game that harnesses the characteristic braiding processes of a quantum phase as a source of contextuality. We unify the strategies that take advantage of mutual statistics by relating the operators to be measured to order and disorder parameters of an underlying generalized symmetry-breaking phase transition. Finally, we massively generalize the family of games that admit perfect strategies when codewords of homological quantum error-correcting codes are used as resources.
• Abstract（参考訳）: 非局所量子ゲームは、量子資源が特定のタスクで有利に働くという原理の証明を提供する。 また、量子ハードウェア上での物質相の計算的有用性を探るための魅力的な方法も提供する。 最近の写本(Hart et al , arXiv:2403.04829)では、トーリックなコードリソース状態が、リソース状態の小さな変形に対して頑健な特定の非局所的なゲームに有利であることを示した。 この写本では、この堅牢な利点は、量子物質のトポロジカルあるいはフラクトン秩序相から引き出された資源状態の一般的な性質であることを示した。 この目的のために、パラダイムトポロジカルおよびフラクトン秩序相から他のいくつかの状態が適切に定義された非局所ゲーム(特に3次元トーリックコード相、X-キューブフラクトン相、ダブルセメオン相)の資源として機能するかを説明する。 あらゆるケースにおける鍵は、文脈性の源として量子位相の特徴的なブレイディング過程を利用する非局所ゲームを設計することである。 我々は、測定対象の演算子を、基礎となる一般化対称性破壊相転移の順序パラメータと障害パラメータに関連付けることによって、相互統計の利点を生かした戦略を統一する。 最後に、ホモロジー量子誤り訂正符号のコードワードをリソースとして使用する場合、完璧な戦略を持つゲームのファミリを大まかに一般化する。

関連論文リスト

• Playing nonlocal games across a topological phase transition on a quantum computer [0.21990652930491852]
  我々は、トポロジカルに順序付けられた物質相が量子優位性をもたらす資源であるマルチプレイヤー量子ゲーム群を紹介する。 このロバスト性はQuantinuumのH1-1量子コンピュータで実験的に実証した。 また、ゲームのトポロジカル解釈について議論し、任意の数のプレイヤーを含む自然な一般化につながる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-07T19:00:01Z)
• Photonic implementation of the quantum Morra game [69.65384453064829]
  本研究は,古典ゲームを特殊なケースとして含めることにより,従来の研究を基盤とした2プレーヤ量子モラゲームの忠実な翻訳について研究する。 本稿では、アリスが古典ゲームのバランスを崩し、勝利の優位性を持つ量子状態におけるゲームの自然な変形を提案する。 量子情報と通信の研究における量子モラゲームの可能性について論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-14T19:41:50Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Playing nonlocal games with phases of quantum matter [0.0]
  一般量子イジングモデルの基底状態を共有する$N$プレーヤーは、GHZ状態に最適化されたプロトコルを用いて、まだパリティゲームに勝っていることを示す。 さらに、正確な$d=1+1$横フィールドイジングモデルの基底状態が、より広い領域でのパリティゲームに量子的優位性をもたらすことを証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-22T17:57:29Z)
• Scalable measures of magic resource for quantum computers [0.0]
  量子ビット数に依存しないサンプリングコストを持つ純量子状態に対するマジックリソースの効率的な測定方法を提案する。 古典的にシミュレート可能な安定化状態から、IonQ量子コンピュータ上の難解な量子状態への遷移を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-21T12:50:47Z)
• Improved Quantum Algorithms for Fidelity Estimation [77.34726150561087]
  証明可能な性能保証を伴う忠実度推定のための新しい,効率的な量子アルゴリズムを開発した。 我々のアルゴリズムは量子特異値変換のような高度な量子線型代数技術を用いる。 任意の非自明な定数加算精度に対する忠実度推定は一般に困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T02:02:16Z)
• Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories [41.94295877935867]
  量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。 確率変換と近似変換の間の中間状態について、非常に少ない結果が提示されている。 これらの境界は確率変換の下での様々な状態のクラスに対する値の上限であることを示す。 また、単一コピー境界の決定論的バージョンは、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-24T17:29:43Z)
• Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding [58.720142291102135]
  我々は、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。 我々の定式化は、連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-27T12:56:01Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Simulating violation of causality using a topological phase transition [0.0]
  位相的ハミルトニアンを考慮し、その固有状態と因果順序ゲームのためのリソースとの対応性を確立する。 モデルの量子多体エネルギー固有状態で生成された量子相関は、異なる量子測度を利用して得られる統計を模倣できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-20T14:49:41Z)
• Quantum Statistical Complexity Measure as a Signalling of Correlation Transitions [55.41644538483948]
  本稿では, 量子情報理論の文脈において, 統計的複雑性尺度の量子バージョンを導入し, 量子次数-次数遷移のシグナル伝達関数として利用する。 我々はこの測度を2つの正確に解けるハミルトンモデル、すなわち1D$量子イジングモデルとハイゼンベルクXXZスピン-1/2$チェーンに適用する。 また、考察されたモデルに対して、この測度を1量子および2量子の還元状態に対して計算し、その挙動を有限系のサイズと熱力学的限界に対して解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-05T00:45:21Z)

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。