論文の概要: Practical scheme for efficient distillation of GHZ states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.12268v1
- Date: Tue, 21 Jan 2025 16:40:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:21:46.072295
- Title: Practical scheme for efficient distillation of GHZ states
- Title（参考訳）: GHZ状態の効率的な蒸留法
- Authors: Áron Rozgonyi, Gábor Széchenyi, Orsolya Kálmán, Tamás Kiss,
- Abstract要約: 我々はグリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態の蒸留のための効率的な局所的操作と古典的通信方式を開発した。
提案プロトコルは, ノイズを段階的に除去し, その後の繰り返しよりも忠実度を向上する能力を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We develop an efficient local operation and classical communication (LOCC) scheme for the distillation of Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states from tripartite systems subjected to both coherent and incoherent errors. The proposed method employs an iterative process that applies a postselection-based non-linear transformation to increase the entanglement of 3-qubit states. In contrast to traditional distillation protocols that require an exponential number of initial states as a resource, our method achieves subexponential convergence towards a pure GHZ state. The proposed scheme is practical in the sense that it employs a small set of relatively simple unitary operations and projective measurements in the computational basis. We systematically develop a double-iteration protocol by providing a mathematical framework for the transformation processes involved, emphasizing the role of unitary operations in correcting arbitrary small errors in the initial states. Through analytical derivations and numerical simulations, we demonstrate the protocol's ability to progressively eliminate noise and improve fidelity over subsequent iterations. Significantly, our protocol not only corrects for small arbitrary distortions in the GHZ states but also maintains operational simplicity, making it feasible for practical quantum computing applications.
- Abstract（参考訳）: 我々は,グリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー(GHZ)状態のコヒーレントおよび非コヒーレントなエラーを受ける三成分系からの蒸留のための,効率的な局所的操作と古典的通信(LOCC)方式を開発した。
提案手法は, 3量子状態の絡み合いを高めるために, ポストセレクションに基づく非線形変換を適用した反復的プロセスを用いる。
資源として指数関数的な初期状態を必要とする伝統的な蒸留プロトコルとは対照的に,本手法は純粋なGHZ状態への半指数収束を実現する。
提案手法は, 比較的単純なユニタリ演算と, 計算ベースでの射影測定を併用するという意味で, 実用的である。
我々は,初期状態における任意の小さな誤りの修正におけるユニタリ操作の役割を強調し,関連する変換プロセスの数学的枠組みを提供することにより,二重イテレーションプロトコルを体系的に開発する。
解析的導出と数値シミュレーションにより,このプロトコルのノイズを段階的に除去し,その後の繰り返しよりも忠実性を向上させる能力を示す。
我々のプロトコルはGHZ状態の小さなゆがみを補正するだけでなく、操作の単純さも維持し、実用的な量子コンピューティングアプリケーションでも実現可能である。
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