টরিক কোড এবং এক্স-কিউব ফ্র্যাক্টন মডেলের জন্য কোয়ান্টাম সার্কিট

টরিক কোড এবং এক্স-কিউব ফ্র্যাক্টন মডেলের জন্য কোয়ান্টাম সার্কিট

পেঙ্গুয়া চেন1, বোয়েন ইয়ান1, এবং Shawn X. Cui1,2

1পদার্থবিদ্যা এবং জ্যোতির্বিদ্যা বিভাগ, পারডু বিশ্ববিদ্যালয়, ওয়েস্ট লাফায়েট
2গণিত বিভাগ, পারডু বিশ্ববিদ্যালয়, ওয়েস্ট লাফায়েট

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

আমরা সারফেস কোড মডেলের গ্রাউন্ড স্টেট সিমুলেট করার জন্য শুধুমাত্র ক্লিফোর্ড গেট দিয়ে গঠিত একটি পদ্ধতিগত এবং দক্ষ কোয়ান্টাম সার্কিটের প্রস্তাব করি। এই পদ্ধতিটি $lceil 2L+2+log_{2}(d)+frac{L}{2d} rceil$ সময় ধাপে টরিক কোডের গ্রাউন্ড স্টেট প্রদান করে, যেখানে $L$ সিস্টেমের আকার এবং $d$ বোঝায় CNOT গেটগুলির প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করার জন্য সর্বাধিক দূরত্ব উপস্থাপন করে। আমাদের অ্যালগরিদম সমস্যাটিকে বিশুদ্ধভাবে জ্যামিতিক একটিতে রূপান্তরিত করে, নির্দিষ্ট 3D টপোলজিক্যাল পর্যায়গুলির গ্রাউন্ড স্টেট, যেমন $3L+3$ ধাপে 8D টরিক মডেল এবং $12L+11-এ X-কিউব ফ্র্যাক্টন মডেলের মতো গ্রাউন্ড স্টেট অর্জন করতে এর এক্সটেনশনকে সহজতর করে। $ পদক্ষেপ। উপরন্তু, আমরা পরিমাপ জড়িত একটি gluing পদ্ধতি প্রবর্তন, একটি নির্বিচারে প্ল্যানার জালিতে 2D টরিক কোডের গ্রাউন্ড স্টেট অর্জন করতে এবং আরও জটিল 3D টপোলজিকাল পর্যায়গুলির পথ প্রশস্ত করতে আমাদের কৌশলকে সক্ষম করে।

এই কাগজে, আমরা রৈখিক গভীরতার সাথে একটি সাধারণ পৃষ্ঠের কোডের স্থল অবস্থার অনুকরণের জন্য শুধুমাত্র ক্লিফোর্ড গেট দিয়ে গঠিত একটি পদ্ধতিগত এবং দক্ষ কোয়ান্টাম সার্কিট প্রবর্তন করি। আমাদের অ্যালগরিদম সমস্যাটিকে একটি বিশুদ্ধভাবে জ্যামিতিক কাঠামোতে রূপান্তরিত করে, যা রৈখিক গভীরতা বজায় রেখে নির্দিষ্ট 3D টপোলজিকাল ফেজ, যেমন 3D টরিক মডেল এবং এক্স-কিউব ফ্র্যাক্টন মডেলের গ্রাউন্ড স্টেট অর্জন করতে এর এক্সটেনশনকে সহজতর করে। উপরন্তু, আমরা একটি আঠালো পদ্ধতি প্রবর্তন করি যা পরিমাপের ব্যবহারের সাথে সিমুলেশন ক্ষমতার ভারসাম্য বজায় রাখে, 3D টপোলজিকাল পর্যায়গুলির আরও জটিল সিমুলেশন এবং এমনকি আরও সাধারণ পাওলি হ্যামিল্টোনিয়ানদের স্থল অবস্থার জন্য পথ প্রশস্ত করে।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] মিগুয়েল আগুয়াডো এবং গুইফ্রে ভিদাল "এনট্যাঙ্গলমেন্ট রিনরমালাইজেশন এবং টপোলজিক্যাল অর্ডার" ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার 100, 070404 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .100.070404

[2] সের্গেই ব্রাভি, ম্যাথিউ বি হেস্টিংস, এবং স্পাইরিডন মিচালাকিস, "টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম অর্ডার: স্থানীয় বিপর্যয়ের অধীনে স্থিতিশীলতা" জার্নাল অফ ম্যাথমেটিক্যাল ফিজিক্স 51, 093512 (2010)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3490195

[3] Sergey Bravyi, Matthew B Hastings, and Frank Verstraete, “Lieb-Rbinson bounds and the generation of correlations and topological quantum order” ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার 97, 050401 (2006)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .97.050401

[4] সের্গেই ব্রাভি, আইজ্যাক কিম, আলেকজান্ডার ক্লিসচ, এবং রবার্ট কোয়েনিগ, "অ-অ্যাবেলিয়ান অ্যাননস ম্যানিপুলেট করার জন্য অভিযোজিত ধ্রুবক-গভীর সার্কিট" arXiv:2205.01933 (2022)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2205.01933

[5] Sergey B Bravyian এবং A Yu Kitaev "সীমানা সহ একটি জালিতে কোয়ান্টাম কোড" arXiv প্রিপ্রিন্ট কোয়ান্ট-ph/​9811052 (1998)।
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​9811052

[6] এরিক ডেনিস, আলেক্সি কিতায়েভ, অ্যান্ড্রু ল্যান্ডাহল, এবং জন প্রেসকিল, "টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম মেমরি" জার্নাল অফ ম্যাথমেটিক্যাল ফিজিক্স 43, 4452–4505 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1499754

[7] সেপেহর এবাদি, টাউট টি ওয়াং, হ্যারি লেভিন, আলেকজান্ডার কিসলিং, গিউলিয়া সেমেঘিনি, আহমেদ ওমরান, ডলেভ ব্লুভস্টেইন, রাইন সমাজদার, হ্যানেস পিচলার, এবং ওয়েন ওয়েই হো, "256-পরমাণু প্রোগ্রামেবল কোয়ান্টাম সিমুলেটরে পদার্থের কোয়ান্টাম পর্যায়", প্রকৃতি 595-227 (232)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-021-03582-4

[8] Jeongwan Haah "স্ট্রিং লজিক্যাল অপারেটর ছাড়া তিন মাত্রায় স্থানীয় স্টেবিলাইজার কোড" ফিজিক্যাল রিভিউ A 83, 042330 (2011)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 83.042330

[9] অস্কার হিগট, ম্যাথিউ উইলসন, জেমস হেফোর্ড, জেমস ডবোরিন, ফারহান হানিফ, সাইমন বার্টন এবং ড্যান ই ব্রাউন, "পৃষ্ঠের কোডের জন্য সর্বোত্তম স্থানীয় একক এনকোডিং সার্কিট" কোয়ান্টাম 5, 517 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-08-05-517

[10] A Yu Kitaev "কোনও ব্যক্তির দ্বারা ত্রুটি-সহনশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন" অ্যানালস অফ ফিজিক্স 303, 2-30 (2003)।
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0003-4916(02)00018-0

[11] মাইকেল এ লেভিনান্ড জিয়াও-গ্যাং ওয়েন "স্ট্রিং-নেট কনডেনসেশন: টপোলজিকাল ফেজগুলির জন্য একটি শারীরিক প্রক্রিয়া" শারীরিক পর্যালোচনা B 71, 045110 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 71.045110

[12] Yu-Jie Liu, Kirill Shtengel, Adam Smith, and Frank Pollmann, "ডিজিটাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারে স্ট্রিং-নেট স্টেটস এবং অ্যানয়ন সিমুলেট করার পদ্ধতি" arXiv:2110.02020 (2021)।
https://​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.040315

[13] অভিনব প্রেম, জিওংওয়ান হাহ, এবং রাহুল নন্দকিশোর, "ট্রান্সলেশন ইনভেরিয়েন্ট ফ্র্যাক্টন মডেলে গ্লাসী কোয়ান্টাম ডাইনামিক্স" ফিজিক্যাল রিভিউ B 95, 155133 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 95.155133

[14] KJ Satzinger, YJ Liu, A Smith, C Knapp, M Newman, C Jones, Z Chen, C Quintana, X Mi, এবং A Dunsworth, "Realizing topologically ordered states on a Quantum processor" Science 374, 1237–1241 (2021) .
https://​doi.org/​10.1126/​science.abi8378

[15] কেভিন স্ল্যাগল্যান্ড ইয়ং বেক কিম "এক্স-কিউব ফ্র্যাক্টন টপোলজিকাল অর্ডারের কোয়ান্টাম ফিল্ড থিওরি এবং জ্যামিতি থেকে শক্তিশালী অবক্ষয়" ফিজিক্যাল রিভিউ বি 96, 195139 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 96.195139

[16] নাথানন তান্তিভাসদাকর্ন, রুবেন ভেরেসেন, এবং অশ্বিন বিশ্বনাথ, "কোয়ান্টাম প্রসেসরে নন-অ্যাবেলিয়ান টপোলজিকাল অর্ডারের সংক্ষিপ্ত পথ" arXiv:2209.03964 (2022)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .131.060405

[17] নাথানন তান্তিভাসাদাকর্ণ, অশ্বিন বিশ্বনাথ, এবং রুবেন ভেরেসেন, “সসীম-গভীর ইউনিটারি, পরিমাপ এবং ফিডফরওয়ার্ড থেকে টপোলজিকাল অর্ডারের একটি শ্রেণিবিন্যাস” arXiv:2209.06202 (2022)।
https://​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.4.020339

[18] নাথানন তান্তিভাসাদাকর্ন, রায়ান থরনগ্রেন, আশ্বিন বিশ্বনাথ, এবং রুবেন ভেরেসেন, "প্রতিসাম্য-সুরক্ষিত টপোলজিকাল পর্যায়গুলি পরিমাপ করা থেকে দীর্ঘ-সীমার জট" arXiv:2112.01519 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2112.01519

[19] রুবেন ভেরেসেন, মিখাইল ডি লুকিন, এবং আশ্বিন বিশ্বনাথ, "রাইডবার্গ অবরোধ থেকে টরিক কোড টপোলজিকাল অর্ডারের পূর্বাভাস" শারীরিক পর্যালোচনা X 11, 031005 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .11.031005 XNUMX

[20] রুবেন ভেরেসেন, নাথানান তান্তিভাসাদাকর্ন, এবং অশ্বিন বিশ্বনাথ, "কোয়ান্টাম ডিভাইসে শ্রোডিঞ্জারের বিড়াল, ফ্র্যাক্টন এবং নন-অ্যাবেলিয়ান টপোলজিকাল অর্ডারকে দক্ষতার সাথে প্রস্তুত করছেন" arXiv:2112.03061 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2112.03061

[21] সাগর বিজয়, জেওংওয়ান হাহ এবং লিয়াং ফু, "একটি নতুন ধরণের টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম অর্ডার: স্থির উত্তেজনা থেকে নির্মিত কোয়াসিপার্টিকলের একটি মাত্রিক শ্রেণিবিন্যাস" শারীরিক পর্যালোচনা B 92, 235136 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 92.235136

[22] সাগর বিজয়, জেওংওয়ান হাহ এবং লিয়াং ফু, "ফ্র্যাক্টন টপোলজিক্যাল অর্ডার, সাধারণীকৃত জালি গেজ তত্ত্ব এবং দ্বৈততা" শারীরিক পর্যালোচনা B 94, 235157 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 94.235157

[23] কেভিন ওয়াকার্যান্ড জেনহান ওয়াং "(3+ 1)-টিকিউএফটি এবং টপোলজিক্যাল ইনসুলেটর" ফ্রন্টিয়ার্স অফ ফিজিক্স 7, 150-159 (2012)।
https://​doi.org/​10.1007/​s11467-011-0194-z

দ্বারা উদ্ধৃত

[১] Xie Chen, Arpit Dua, Michael Hermele, David T. Stephen, Nathanan Tantivasadakarn, Robijn Vanhove, and Jing-Yu Zhao, "ব্যবধান পর্যায়গুলির মধ্যে মানচিত্র হিসাবে অনুক্রমিক কোয়ান্টাম সার্কিট", শারীরিক পর্যালোচনা B 109 7, 075116 (2024).

[২] নাথানান তান্তিভাসাদাকর্ন এবং জি চেন, "টপোলজিক্যাল ফেজে চেশায়ার স্ট্রিংয়ের জন্য স্ট্রিং অপারেটর", arXiv: 2307.03180, (2023).

উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2024-03-17 11:18:40 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।

On ক্রসরেফ এর উদ্ধৃত পরিষেবা উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2024-03-17 11:18:38)।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল

কোয়ান্টাম মেকানিক্সে অ-রৈখিক সংশোধনের উপস্থিতিতে মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়াগুলির কোয়ান্টাম প্রকৃতির পরীক্ষায়

উত্স নোড: 1905823
সময় স্ট্যাম্প: অক্টোবর 25, 2023