論文の概要: Expanding a 4-qubit Dicke State a to 5-qubit Dicke State with Limited Qubit Access

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.07977v1
• Date: Mon, 11 Aug 2025 13:37:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-12 21:23:29.118635
• Title: Expanding a 4-qubit Dicke State a to 5-qubit Dicke State with Limited Qubit Access
• Title（参考訳）: ビットアクセス制限付き4量子ディック状態aから5量子ディック状態の拡張
• Authors: Bibhuti Thapa, Oberon Moran, Duc-Kha Vu, Fatih Ozaydin,
• Abstract要約: 4量子ディック状態が5量子ディック状態に拡張可能であることを示す。 制限制御下でこの変換を実現する量子回路を提案し,数値解析による解析的導出を支援する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In scenarios where full access to all qubits of a multipartite quantum system is available and global operations can be implemented, the preparation of arbitrary entangled states - including multipartite Dicke states - is theoretically straightforward. However, practical constraints often limit direct control over all qubits. In this work, we first present an efficient method for preparing a four-qubit Dicke state, and then demonstrate how a four-qubit Dicke state can be expanded to a five-qubit Dicke state even when only a subset of qubits is accessible. We propose a quantum circuit that achieves this transformation under restricted control, and support our analytical derivation with numerical simulations. We further carry out a robustness analysis of our circuit under imperfect gate implementations and find that it retains high fidelity for experimentally relevant levels of coherent over-rotation errors, confirming its resilience to realistic noise.
• Abstract（参考訳）: 多部量子系の全ての量子ビットへの完全なアクセスが可能で、大域的な操作を実装できるシナリオでは、任意の絡み合った状態(多部量子系を含む)の準備は理論的に単純である。 しかし、実際的な制約はしばしば全ての量子ビットの直接制御を制限する。 本研究では,まず4キュービットディック状態を作成するための効率的な方法を示し,さらに4キュービットディック状態が5キュービットディック状態に拡張可能であることを示す。 制限制御下でこの変換を実現する量子回路を提案し,数値解析による解析的導出を支援する。 さらに,不完全ゲート実装による回路のロバスト性解析を行い,コヒーレントな過回転誤差に対して高い忠実度を保ち,現実的な雑音に対する弾力性を確認した。

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