Lintasan Keterikatan Dan Batasannya

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Lintasan Keterjeratan dan Batasannya Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. Ai.

Pusat Penelitian Kuantum, Institut Inovasi Teknologi, Uni Emirat Arab.
Departament de Física Quàntica i Astrofísica dan Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spanyol.

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Dalam artikel ini, kami menyajikan pendekatan baru untuk menyelidiki keterjeratan dalam konteks komputasi kuantum. Metodologi kami melibatkan analisis matriks kepadatan tereduksi pada berbagai tahapan eksekusi algoritme kuantum dan merepresentasikan nilai eigen dominan dan entropi von Neumann pada grafik, sehingga menciptakan “lintasan keterjeratan”. Untuk menetapkan batas lintasan, kami menggunakan teori matriks acak. Melalui pemeriksaan contoh-contoh seperti komputasi adiabatik kuantum, algoritma Grover, dan algoritma Shor, kami menunjukkan bahwa lintasan keterjeratan tetap berada dalam batas-batas yang ditetapkan, menunjukkan karakteristik unik untuk setiap contoh. Selain itu, kami menunjukkan bahwa batas-batas dan fitur-fitur ini dapat diperluas ke lintasan yang ditentukan oleh ukuran entropi alternatif. Lintasan keterjeratan berfungsi sebagai properti invarian dari sistem kuantum, menjaga konsistensi di berbagai situasi dan definisi keterjeratan. Simulasi numerik yang menyertai penelitian ini tersedia melalui akses terbuka.

► data BibTeX

@artikel{Lin2024keterikatan, doi = {10.22331/q-2024-03-14-1282}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1282}, title = {Keterikatan {T}rajektori dan {B}batasnya}, penulis = {Lin, Ruge}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8}, halaman = {1282}, bulan = Maret, tahun = {2024} }

► Referensi

[1] Richard Jozsa dan Noah Linden. Tentang peran keterjeratan dalam percepatan komputasi kuantum. Prosiding Royal Society of London. Seri A: Ilmu Matematika, Fisika dan Teknik, DOI: 10.1098/rspa.2002.1097.
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2002.1097

[2] Román Orús dan José I Latorre. Universalitas keterjeratan dan kompleksitas komputasi kuantum. Tinjauan Fisik A, DOI: 10.1103/PhysRevA.69.052308.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.69.052308

[3] Guifré Vidal. Simulasi klasik yang efisien dari komputasi kuantum yang sedikit rumit. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.91.147902.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.147902

[4] David Gross, Steve T Flammia, dan Jens Eisert. Sebagian besar keadaan kuantum terlalu rumit untuk dapat digunakan sebagai sumber daya komputasi. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.190501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.190501

[5] Ingemar Bengtsson dan Karol Życzkowski. Geometri keadaan kuantum: pengenalan keterjeratan kuantum. Cambridge University Press, DOI: 10.1017/CBO9780511535048.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511535048

[6] Stavros Efthymiou, Sergi Ramos-Calderer, Carlos Bravo-Prieto, Adrián Pérez-Salinas, Diego García-Martín, Artur Garcia-Saez, José Ignacio Latorre, dan Stefano Carrazza. Qibo: kerangka simulasi kuantum dengan akselerasi perangkat keras. Sains dan Teknologi Kuantum, DOI: 10.1088/2058-9565/ac39f5.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac39f5

[7] Stavros Efthymiou, Marco Lazzarin, Andrea Pasquale, dan Stefano Carrazza. Simulasi kuantum dengan kompilasi just-in-time. Kuantum, DOI: 10.22331/q-2022-09-22-814.
https://doi.org/10.22331/q-2022-09-22-814

[8] Ruge Lin. https://github.com/gogoko699/random-density-matrix.
https://github.com/gogoko699/matriks-kepadatan-acak

[9] Tameem Albash dan Daniel A Lidar. Perhitungan kuantum adiabatik. Review Fisika Modern, DOI: 10.1103/RevModPhys.90.015002.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.90.015002

[10] Neil G Dickson dan MHS Amin. Apakah optimasi kuantum adiabatik gagal untuk masalah np-complete? Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.050502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.050502

[11] Marko Žnidarič dan Martin Horvat. Kompleksitas eksponensial dari algoritma adiabatik untuk masalah np-complete. Tinjauan Fisik A, DOI: 10.1103/PhysRevA.73.022329.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.022329

[12] Sergi Ramos-Calderer. https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples /adiabatic3sat.
https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples/adiabatic3sat

[13] Cinta K Grover. Algoritma mekanika kuantum cepat untuk pencarian basis data. Prosiding simposium ACM tahunan ke dua puluh delapan tentang Teori komputasi, DOI: 10.1145/237814.237866.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 237814.237866

[14] Sergi Ramos-Calderer. https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples /grover3sat.
https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples/grover3sat

[15] Alexander M Dalzell, Nicola Pancotti, Earl T Campbell, dan Fernando GSL Brandão. Perhatikan kesenjangannya: Mencapai percepatan kuantum super-grover dengan melompat hingga akhir. Prosiding Simposium ACM Tahunan ke-55 tentang Teori Komputasi, DOI: 10.1145/3564246.3585203.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3564246.3585203

[16] Thomas Dueholm Hansen, Haim Kaplan, Atau Zamir, dan Uri Zwick. Algoritma k-sat lebih cepat menggunakan bias-ppsz. Prosiding Simposium ACM SIGACT Tahunan ke-51 tentang Teori Komputasi, DOI: 10.1145/3313276.3316359.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316359

[17] Sergi Ramos-Calderer, Emanuele Bellini, José I Latorre, Marc Manzano, dan Victor Mateu. Pencarian kuantum untuk gambar awal fungsi hash berskala. Pemrosesan Informasi Kuantum, DOI: 10.1007/s11128-021-03118-9.
https://doi.org/10.1007/s11128-021-03118-9

[18] Daniel J Bernstein. Chacha, varian salsa20. Catatan lokakarya SASC.
https://cr.yp.to/chacha/chacha-20080120.pdf

[19] Sergi Ramos-Calderer. https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples /hash-grover.
https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples/hash-grover

[20] Peter W Shor. Algoritme waktu polinomial untuk faktorisasi prima dan logaritma diskrit pada komputer kuantum. Ulasan SIAM, DOI: 10.1137/S0097539795293172.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795293172

[21] Vivien M Kendon dan William J Munro. Keterikatan dan perannya dalam algoritma Shor. arXiv:quant-ph/0412140.
arXiv: quant-ph / 0412140

[22] Sergi Ramos-Calderer. https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples/shor.
https://github.com/qiboteam/qibo/tree/master/examples/shor

[23] Robert B Griffiths dan Chi-Sheng Niu. Transformasi Fourier semiklasik untuk komputasi kuantum. Surat Tinjauan Fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.76.3228.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.76.3228

[24] S Parker dan MB Plenio. Simulasi keterjeratan algoritma Shor. Jurnal Optik Modern, DOI: 10.1080/09500340110107207.
https: / / doi.org/ 10.1080 / 09500340110107207

[25] Stephane Beauregard. Sirkuit untuk algoritma Shor menggunakan qubit $2n+3$. arXiv:quant-ph/0205095.
arXiv: quant-ph / 0205095

[26] Samuel L Braunstein. Geometri inferensi kuantum. Fisika Huruf A, DOI: 10.1016/0375-9601(96)00365-9.
https://doi.org/10.1016/0375-9601(96)00365-9

[27] Hans-Jürgen Sommers dan Karol Życzkowski. Sifat statistik matriks kepadatan acak. Jurnal Fisika A: Matematika dan Umum, DOI: 10.1088/0305-4470/37/35/004.
https://doi.org/10.1088/0305-4470/37/35/004

[28] Ion Nechita. Asimtotik matriks kepadatan acak. Annales Henri Poincaré, DOI: 10.1007/s00023-007-0345-5.
https://doi.org/10.1007/s00023-007-0345-5

[29] Satya N Majumdar. Nilai eigen ekstrim dari matriks Wishart: penerapan pada sistem bipartit yang terjerat. Akademik Oxford, DOI: 10.1093/oxfordhb/9780198744191.013.37.
https:///doi.org/10.1093/oxfordhb/9780198744191.013.37

[30] Adina Roxana Feier. Metode pembuktian dalam teori matriks acak. https:///www.math.harvard.edu/media/feier.pdf.
https:///www.math.harvard.edu/media/feier.pdf

[31] Giacomo Livan, Marcel Novaes, dan Pierpaolo Vivo. Pengantar teori dan praktek matriks acak. Springer Cham, DOI: 10.1007/978-3-319-70885-0.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-70885-0

[32] ZD Bai. Metodologi dalam analisis spektral matriks acak berdimensi besar, tinjauan. Kemajuan Statistika, DOI: 10.1142/9789812793096_0015.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 9789812793096_0015

[33] Uffe Haagerup dan Steen Thorbjørnsen. Matriks acak dengan entri Gaussian yang kompleks. Pameran Mathematicae, DOI: 10.1016/S0723-0869(03)80036-1.
https://doi.org/10.1016/S0723-0869(03)80036-1

[34] Marc Potters dan Jean-Philippe Bouchaud. Kursus Pertama dalam Teori Matriks Acak: Untuk Fisikawan, Insinyur, dan Ilmuwan Data. Cambridge University Press, DOI: 10.1017/9781108768900.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781108768900

[35] Vladimir A Marčenko dan Leonid Andreevich Pastur. Distribusi nilai eigen untuk beberapa himpunan matriks acak. Matematika Uni Soviet-Sbornik, DOI: 10.1070/SM1967v001n04ABEH001994.
https://doi.org/10.1070/SM1967v001n04ABEH001994

[36] John Wishart. Distribusi product moment yang digeneralisasikan dalam sampel dari populasi multivariat normal. Biometrika, DOI: 10.1093/biomet/20A.1-2.32.
https://doi.org/10.1093/biomet/20A.1-2.32

[37] Greg W Anderson, Alice Guionnet, dan Ofer Zeitouni. Pengenalan matriks acak. Cambridge University Press, DOI: 10.1017/CBO9780511801334.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511801334

[38] Carl D Meyer. Analisis matriks dan aljabar linier terapan. SIAM, DOI: 10.1137/1.9781611977448.
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611977448

[39] GR Belitskii , Yurii I. Lyubich. Norma matriks dan penerapannya. Birkhäuser, DOI: 10.1007/978-3-0348-7400-7.
https://doi.org/10.1007/978-3-0348-7400-7

[40] Jean-Phillipe Bouchaud dan Marc Potters. Penerapan keuangan teori matriks acak: tinjauan singkat. Akademik Oxford, DOI: 10.1093/oxfordhb/9780198744191.013.40.
https:///doi.org/10.1093/oxfordhb/9780198744191.013.40

[41] Craig A Tracy dan Harold Widom. Tentang ansambel matriks ortogonal dan simplektis. Komunikasi dalam Fisika Matematika, DOI: 10.1007/BF02099545.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02099545

[42] Craig A Tracy dan Harold Widom. Fungsi distribusi untuk nilai eigen terbesar dan penerapannya. arXiv:matematika-ph/0210034.
arXiv: math-ph / 0210034

[43] Iain M Johnstone. Tentang distribusi nilai eigen terbesar pada analisis komponen utama. Sejarah statistik, DOI: 10.1214/aos/1009210544.
https: / / doi.org/ 10.1214 / aos / 1009210544

[44] Marco Chiani. Distribusi nilai eigen terbesar untuk matriks acak Wishart dan Gaussian nyata dan perkiraan sederhana untuk distribusi Tracy-Widom. Jurnal Analisis Multivariat, DOI: 10.1016/j.jmva.2014.04.002.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.jmva.2014.04.002

[45] Jinho Baik, Gérard Ben Arous, dan Sandrine Péché. Transisi fase dari nilai eigen terbesar untuk matriks kovarians sampel kompleks nonnull. Sejarah Probabilitas, DOI: 10.1214/009117905000000233.
https: / / doi.org/ 10.1214 / 009117905000000233

[46] Vinayak dan Marko Žnidarič. Dinamika subsistem dalam evolusi Hamiltonian acak. Jurnal Fisika A: Matematika dan Teori, DOI: 10.1088/1751-8113/45/12/125204.
https://doi.org/10.1088/1751-8113/45/12/125204

[47] Vinayak dan Akhilesh Pandey. Ansambel Wishart yang berkorelasi dan rangkaian waktu yang kacau. Tinjauan Fisik E, DOI: 10.1103/PhysRevE.81.036202.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.81.036202

[48] Vinayak. Kepadatan spektral dari ansambel Wishart yang berkorelasi nonsentral. Tinjauan Fisik E, DOI: 10.1103/PhysRevE.90.042144.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.90.042144

[49] Halaman Don N. Entropi rata-rata suatu subsistem. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.71.1291.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.71.1291

[50] Siddhartha Sen. Entropi rata-rata subsistem kuantum. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.1.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.1

[51] Rajarshi Pal dan Arul Lakshminarayan. Menyelidiki keacakan keadaan ergodik: statistik nilai ekstrem dalam fase ergodik dan terlokalisasi banyak tubuh. arXiv:2002.00682 [lanjutan-mat.dis-nn].
arXiv: 2002.00682

[52] Karol Zyczkowski dan Hans-Jürgen Sommers. Pengukuran yang diinduksi dalam ruang keadaan kuantum campuran. Jurnal Fisika A: Matematika dan Umum, DOI: 10.1088/0305-4470/34/35/335.
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/335

[53] Patrick Hayden, Debbie W Leung, dan Andreas Winter. Aspek keterikatan generik. Komunikasi dalam fisika matematika, DOI: 10.1007/s00220-006-1535-6.
https://doi.org/10.1007/s00220-006-1535-6

[54] Wolfram Helwig dan Wei Cui. Keadaan yang Benar-benar Terlibat Maksimal: Keberadaan dan Penerapannya. arXiv:1306.2536 [kuant-ph].
arXiv: 1306.2536

[55] Dardo Goyeneche, Daniel Alsina, José I Latorre, Arnau Riera, dan Karol Życzkowski. Keadaan terjerat sepenuhnya, desain kombinatorial, dan matriks multiuniter. Tinjauan Fisik A, DOI: 10.1103/PhysRevA.92.032316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.032316

[56] F. Huber dan N. Wyderka. Tabel negara bagian AME. https:///tp.nt.uni-siegen.de/ame/ame.html.
https:///tp.nt.uni-siegen.de/ame/ame.html

[57] José I Latorre dan German Sierra. Komputasi Kuantum Fungsi Bilangan Prima. arXiv:1302.6245 [kuant-ph].
arXiv: 1302.6245

[58] José I Latorre dan German Sierra. Ada keterjeratan dalam bilangan prima. arXiv:1403.4765 [kuant-ph].
arXiv: 1403.4765

[59] Diego Garcia-Martin, Eduard Ribas, Stefano Carrazza, José I Latorre, dan Germán Sierra. Negara bagian Perdana dan kerabat kuantumnya. Kuantum, DOI: 10.22331/q-2020-12-11-371.
https://doi.org/10.22331/q-2020-12-11-371

[60] Murray Rosenblatt. Teorema Limit Pusat dan Kondisi Pencampuran Kuat. Prosiding National Academy of Sciences Amerika Serikat, DOI: 10.1073/pnas.42.1.43.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.42.1.43

[61] Hui Li dan F Duncan M Haldane. Spektrum keterjeratan sebagai generalisasi entropi keterjeratan: Identifikasi tatanan topologi dalam keadaan efek aula kuantum pecahan non-abelian. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.010504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.010504

[62] J Ignacio Cirac, Didier Poilblanc, Norbert Schuch, dan Frank Verstraete. Spektrum keterjeratan dan teori batas dengan proyeksi keadaan pasangan terjerat. Tinjauan Fisik B, DOI: 10.1103/PhysRevB.83.245134.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.83.245134

[63] Sudipto Singha Roy, Silvia N Santalla, Javier Rodríguez-Laguna, dan Germán Sierra. Korespondensi tepi massal dalam fase Haldane dari putaran bilinear-biquadratic-$1$ Hamiltonian. Jurnal Mekanika Statistik: Teori dan Eksperimen, DOI: 10.1088/1742-5468/abf7b4.
https://doi.org/10.1088/1742-5468/abf7b4

[64] Vincenzo Alba. Kesenjangan belitan, sudut, dan putusnya simetri. arXiv:2010.00787 [kond-mat.stat-mech].
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.10.3.056
arXiv: 2010.00787

[65] Pasquale Calabrese dan Alexandre Lefevre. Spektrum keterjeratan dalam sistem satu dimensi. Tinjauan Fisik A, DOI: 10.1103/PhysRevA.78.032329.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.032329

[66] Andreas M Läuchli, Emil J Bergholtz, Juha Suorsa, dan Masudul Haque. Menguraikan spektrum keterjeratan keadaan ruang kuantum pecahan pada geometri torus. Surat tinjauan fisik, DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.156404.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.156404

[67] Michael A Nielsen dan Isaac Chuang. Komputasi Kuantum dan Informasi Kuantum. Cambridge University Press, DOI: 10.1017/CBO9780511976667.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[68] Frank Nielsen dan Richard Nock. Tentang entropi dan divergensi Tényi dan Tsallis untuk keluarga eksponensial. arXiv:1105.3259 [cs.IT].
https://doi.org/10.1088/1751-8113/45/3/032003
arXiv: 1105.3259

Dikutip oleh

Tidak dapat mengambil Crossref dikutip oleh data selama upaya terakhir 2024-03-14 11:58:50: Tidak dapat mengambil data yang dikutip untuk 10.22331 / q-2024-03-14-1282 dari Crossref. Ini normal jika DOI terdaftar baru-baru ini. Di SAO / NASA ADS tidak ada data tentang karya mengutip ditemukan (upaya terakhir 2024-03-14 11:58:51).

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1282/

Stempel Waktu: 14 Maret, 2024

Stempel Waktu: Desember 21, 2023

Lintasan Keterikatan dan Batasnya

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Pengambilan sampel penting untuk simulasi kuantum stokastik

Keuntungan kuantum menggunakan foton bengkok dimensi tinggi sebagai automata kuantum terbatas

Ketimpangan kuantum umum Wielandt

BROTOC dan Informasi Kuantum Berebut pada Suhu Terbatas

Superkonduktivitas kiral dalam model Fermi-Hubbard kisi segitiga yang didoping dalam dua dimensi

Simulasi klasik saluran komunikasi

Algoritma Propagasi Keyakinan Umum untuk Dekode Kode Permukaan

Komputasi kuantum terdistribusi bipartit yang efisien dalam keterjeratan

Algoritme terinspirasi kuantum yang ditingkatkan untuk regresi linier

Sirkuit kuantum untuk kode torik dan model frakton X-kubus

Menentukan kemampuan komputasi kuantum universal: Menguji kemampuan pengendalian melalui ekspresivitas dimensi

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun