양자 문맥 중복을 통한 임의 액세스 코드

양자 문맥 중복을 통한 임의 액세스 코드

타임 스탬프 : 13 년 2023 월 6 일 오전 16:XNUMX

지안카를로 가티1,2,3, 다니엘 후에르가1, 엔리케 솔라노1,4,5,6및 미켈 산츠1,2,5,7

1Basque Country UPV/EHU, Apartado 644, 48080 Bilbao, Spain 대학 물리 화학과
2EHU 양자 센터, 바스크 지방 대학교 UPV/EHU
3Quantum MADS, Uribitarte Kalea 6, 48001 빌바오, 스페인
4과학 및 기술을 위한 국제 양자 인공 지능 센터(QuArtist) 및 상하이 대학교 물리학과, 200444 중국 상하이
5IKERBASQUE, 바스크 과학 재단, Plaza Euskadi 5, 48009 Bilbao, Spain
6Kipu Quantum, Greifswalderstrasse 226, 10405 베를린, 독일
7바스크 응용 수학 센터(BCAM), Alameda de Mazarredo 14, 48009 Bilbao, Basque Country, Spain

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추상

랜덤 액세스 코드에 대한 양자 상관 관계를 활용하여 다체 Pauli 관찰 가능 항목의 측정 통계에서 클래식 비트를 인코딩하는 프로토콜을 제안합니다. 이러한 관찰 가능 항목으로 구축된 측정 컨텍스트는 데이터를 편리한 컨텍스트 고유 상태 세트로 인코딩하여 활용하는 고유한 중복성을 가진 결과를 산출합니다. 이렇게 하면 리소스가 거의 없이 인코딩된 데이터에 임의로 액세스할 수 있습니다. 사용된 고유 상태는 고도로 얽혀 있으며 낮은 깊이의 불연속적으로 매개변수화된 양자 회로에 의해 생성될 수 있습니다. 이 프로토콜의 응용 프로그램에는 의사 결정 트리의 경우와 같이 부분 검색만 있는 대용량 데이터 저장이 필요한 알고리즘이 포함됩니다. $n$-qubit 상태를 사용하는 이 Quantum Random Access Code는 $nge 14$의 기존 Quantum Random Access Code 및 $nge 16$의 이전 Quantum Random Access Code보다 성공 확률이 더 큽니다. 또한 $nge 18$의 경우 성공 확률이 $0.999$이고 압축 비율이 $O(n^2/2^n)$인 거의 무손실 압축 프로토콜로 증폭될 수 있습니다. 저장할 수 있는 데이터는 $n= 44$의 경우 Google 드라이브 서버 용량과 동일하고 $n= 100$의 경우 체스(모든 보드 구성에서 수행할 작업)의 무차별 대입 솔루션과 같습니다.

양자 상황별 중복성 PlatoBlockchain Data Intelligence를 통한 무작위 액세스 코드. 수직 검색. 일체 포함.

주요 이미지: Quantum Random Access Code의 시각화. 고전 데이터는 양자 상태로 부호화되고 적절한 기준으로 측정하여 조각이 검색됩니다. 이 백서에서 사용된 측정 기준은 통근 다체 Pauli 관측 가능 집합으로 정의됩니다.

인기 요약

QRAC(Quantum Random Access Codes)는 여러 비트를 더 적은 수의 큐비트에 저장하여 기존 코드보다 더 나은 검색 성공 확률을 보여줍니다. 이를 위해 비트는 양자 상태로 매핑되고 모든 비트는 양자 측정 유형과 연결되며 나중에 이를 검색하기 위해 수행할 수 있습니다. 이러한 측정 기준은 일반적으로 상호 편향되지 않도록 선택됩니다.

이 백서에서는 모든 비트가 여러 측정 기준에 나타나도록 상호 바이어스된 측정 기준을 대신 사용할 것을 제안합니다. 단점을 제시하기보다는 가장 편리한 기준을 사용하여 각 비트를 인코딩할 수 있어 대규모 양자 시스템을 위한 리소스를 절약할 수 있습니다. 우리는 우리의 비트를 전달하기 위해 다체 Pauli observables를 사용하고 구성할 수 있는 각 통근 observable 세트는 하나의 측정 기준을 정의합니다. $n$ 큐비트 시스템을 사용하는 이 접근 방식은 $O(n^2/2^n)$의 점근적 압축 비율과 $n ge 16$에 대한 이전 QRAC보다 더 나은 성공 확률을 보여줍니다.

► BibTeX 데이터

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인용

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