非適応測定ベース量子計算のためのキュートリットの力【JST・京大機械翻訳】

Mackeprang Jelena; Bhatti Daniel; Hoban Matty J.; Barz Stefanie

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202206436035197 整理番号：22P0309061

非適応測定ベース量子計算のためのキュートリットの力【JST・京大機械翻訳】

The power of qutrits for non-adaptive measurement-based quantum computing

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発行年： 2022年03月23日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月23日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

非局所性は,最も顕著な量子特徴の1つであるだけでなく,様々な情報理論的タスクのための資源としても機能できる。情報理論的視点からそれを分析することは,非適応測定ベース量子計算(NMQC)のようなアプリケーションにリンクした。この型の量子計算では,目標は多変量関数を出力することである。そのような計算の成功は,一般化Bell不等式の違反に関連している。これまでに,量子相関は,量子相関が,ほとんどの2 ̄n-1量子ビットで全てのBoole関数を計算することができるが,局所隠れ変数(LHV)は線形関数に制限されることを示した。ここでは,これらの結果をQutritsによりNMQCに拡張し,量子相関が,資源として一般化qutrit Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状態およびほとんどの3 ̄n-1qutritsを用いて,全ての3元関数の計算を可能にすることを証明した。これは,LHVが計算できない任意の三元関数に対して,対応する一般化GHZ型パラドックスを与える。n+1qutritsのみを用いて計算可能なn-変量関数に対する例を示し,量子結合が最大である便利な一般化qutrit Bell不等式を導いた。最後に,全ての関数は,反例を示すことにより,qutrit NMQCで効率的に計算できないことを証明した。【JST・京大機械翻訳】

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量子力学一般 , 計算理論

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