Il gruppo qudit Pauli: coppie non pendolari, insiemi non pendolari e teoremi di struttura

Il gruppo qudit Pauli: coppie non pendolari, insiemi non pendolari e teoremi di struttura

Il gruppo qudit Pauli: coppie non pendolari, insiemi non pendolari e teoremi di struttura PlatoBlockchain Data Intelligence. Ricerca verticale. Ai.

Raul Sarkar1 e Theodore J. Yoder2

1Istituto di ingegneria computazionale e matematica, Stanford University, Stanford, CA 94305
2Centro di ricerca IBM TJ Watson, Yorktown Heights, New York

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Astratto

I qubit con dimensione locale $d gt 2$ possono avere una struttura e usi unici che i qubit ($d=2$) non possono. Gli operatori Qudit Pauli forniscono una base molto utile per lo spazio degli stati e degli operatori qudit. Studiamo la struttura del gruppo qudit Pauli per qualsiasi $d$, compreso quello composito, in diversi modi. Per coprire valori compositi di $d$, lavoriamo con moduli su anelli commutativi, che generalizzano la nozione di spazi vettoriali sui campi. Per ogni insieme specificato di relazioni di commutazione, costruiamo un insieme di qudit Paulis che soddisfa quelle relazioni. Studiamo anche la dimensione massima degli insiemi di Pauli che non commutano reciprocamente e degli insiemi che non commutano in coppia. Infine, forniamo metodi per trovare gruppi elettrogeni quasi minimi di sottogruppi di Pauli, calcolare le dimensioni dei sottogruppi di Pauli e trovare basi di operatori logici per i codici stabilizzatori qudit. Strumenti utili in questo studio sono le forme normali dell'algebra lineare sugli anelli commutativi, inclusa la forma normale di Smith, la forma normale di Smith alternata e la forma normale delle matrici di Howell. Le possibili applicazioni di questo lavoro includono la costruzione e l'analisi di codici stabilizzatori qudit, codici assistiti da entanglement, codici parafermionici e simulazione hamiltoniana fermionica.

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Citato da

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[2] Ben DalFavero, Rahul Sarkar, Daan Camps, Nicolas Sawaya e Ryan LaRose, "$k$-commutatività e riduzione della misurazione per i valori attesi", arXiv: 2312.11840, (2023).

[3] Lane G. Gunderman, Andrew Jena e Luca Dellantonio, "Rappresentazioni minime di qubit di Hamiltoniani tramite cariche conservate", Revisione fisica A 109 2, 022618 (2024).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2024-04-05 00:52:14). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

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