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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.07977v2
• Date: Tue, 12 Aug 2025 07:24:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-13 12:16:51.426603
• Title: Expanding a 4-qubit Dicke State to a 5-qubit Dicke State with Limited Qubit Access
• Title（参考訳）: 4ビットディック状態から5ビットディック状態への拡張
• Authors: Bibhuti Thapa, Oberon Moran, Duc-Kha Vu, Fatih Ozaydin,
• Abstract要約: 4量子ディック状態を作成するための効率的な方法を提案し、次に4量子ディック状態が5量子ディック状態にどのように拡張できるかを示す。 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 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、大域的な演算を実装できるシナリオでは、任意の絡み合った状態の準備は理論的に簡単である。 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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