Kody stabilizatorów z egzotycznymi wymiarami lokalnymi

Kody stabilizatorów z egzotycznymi wymiarami lokalnymi

Kody stabilizujące z egzotycznymi wymiarami lokalnymi PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Lane’a G. Gundermana

Brak powiązania z tą pracą

Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.

Abstrakcyjny

Tradycyjne kody stabilizatorów działają w lokalnych wymiarach mocy pierwotnej. W tej pracy rozszerzamy formalizm stabilizatora, wykorzystując ustawienie niezmiennika wymiaru lokalnego, aby importować kody stabilizatora ze standardowych wymiarów lokalnych do innych przypadków. W szczególności pokazujemy, że dowolny tradycyjny kod stabilizatora może być użyty do analogowych kodów o zmiennej ciągłej i uwzględniamy ograniczenia w przestrzeni fazowej i dyskretnej przestrzeni fazowej. Stawia to te ramy na równi z tradycyjnymi kodami stabilizatorów. Następnie, korzystając z rozszerzeń wcześniejszych pomysłów, pokazujemy, że kod stabilizatora pierwotnie zaprojektowany z lokalnym wymiarem pola skończonego można przekształcić w kod z tymi samymi parametrami $n$, $k$ i $d$ dla dowolnej domeny całkowej . Ma to znaczenie teoretyczne i może być przydatne w systemach, których wymiar lokalny jest lepiej opisany za pomocą pierścieni matematycznych, co pozwala na użycie tradycyjnych kodów stabilizujących również do ochrony informacji.

Praca ta zapewnia rozszerzenie tradycyjnego formalizmu stabilizatora do kodowania informacji kwantowej na inne ustawienia, takie jak układy zmiennych ciągłych (kwadratury sprzężone), dyskretna przestrzeń fazowa, kodowanie fazowe, a także bardziej matematyczne ustawienia, które mogą odpowiadać ustawieniom fizycznym.

► Dane BibTeX

► Referencje

[1] Daniel Gottesman „Klasa kwantowych kodów korygujących błędy nasycających kwantową granicę Hamminga” Physical Review A 54, 1862 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1862

[2] Daniel Gottesman „Kody stabilizatorów i korekcja błędów kwantowych” California Institute of Technology (1997).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​9705052

[3] A Robert Calderbank i Peter W. Shor „Istnieją dobre kody korygujące błędy kwantowe” Physical Review A 54, 1098 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1098

[4] Andrew M Steane „Kody korygujące błędy w teorii kwantowej” Physical Review Letters 77, 793 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.793

[5] Lane G Gunderman „Kody stabilizatora qudit o niezmiennych wymiarach lokalnych” Przegląd fizyczny A 101, 052343 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052343

[6] Lane G Gunderman „Zdegenerowane kody stabilizatora niezmiennego wymiaru lokalnego i alternatywna granica dla warunku zachowania odległości” Przegląd fizyczny A 105, 042424 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042424

[7] Arun J Moorthy i Lane G Gunderman „Niezmienne w wymiarze lokalnym kody Calderbanka – Shora – Steane’a z poprawioną obietnicą odległości” Quantum Information Processing 22, 59 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-022-03792-3

[8] Seth Lloydand Jean-Jacques E. Slotine „Analogowa korekcja błędów kwantowych” Physical Review Letters 80, 4088 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.4088

[9] Samuel L Braunstein „Korekcja błędów dla ciągłych zmiennych kwantowych” Springer (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.4084

[10] Alexei Ashikhminand Emanuel Knill „Niebinarne kody stabilizatora kwantowego” IEEE Transactions on Information Theory 47, 3065–3072 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.959288

[11] Vlad Gheorghiu „Standardowa forma grup stabilizatorów qudit” Physics Letters A 378, 505–509 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2013.12.009

[12] Stephen S Bullock i Gavin K Brennen „Qudit kody powierzchniowe i teoria cechowania ze skończonymi grupami cyklicznymi” Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 40, 3481 (2007).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​40/​13/​013

[13] Tyler D Ellison, Yu-An Chen, Arpit Dua, Wilbur Shirley, Nathanan Tantivasadakarn i Dominic J Williamson, „Pauli stabilizator models of twisted quantum doubles” PRX Quantum 3, 010353 (2022).
https: // doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010353

[14] Victor V Albert, Jacob P Covey i John Preskill, „Robust encoding of a qubit in a molekuła” Physical Review X 10, 031050 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.031050

[15] John Watrous „Teoria informacji kwantowej” Prasa uniwersytecka w Cambridge (2018).
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[16] Daniel A Lidarand Todd A Brun „Kwantowa korekcja błędów” Prasa uniwersytecka w Cambridge (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / cbo9781139034807

[17] Avanti Ketkar, Andreas Klappenecker, Santosh Kumar i Pradeep Kiran Sarvepalli, „Niebinarne kody stabilizatora na polach skończonych” Transakcje IEEE dotyczące teorii informacji 52, 4892–4914 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2006.883612

[18] HF Chau „Kod korekcji błędów pięciu rejestrów kwantowych dla systemów o wyższym spinie” Przegląd fizyczny A 56, R1 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.56.R1

[19] HF Chau „Korekcja błędów kwantowych w układach o wyższym spinie” Przegląd fizyczny A 55, R839 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.R839

[20] Andrew Steane „Interferencja wielu cząstek i korekcja błędów kwantowych” Proceedings of the Royal Society of London. Seria A: Nauki matematyczne, fizyczne i inżynieryjne 452, 2551–2577 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1996.0136

[21] Daniel Gottesman „Kody stabilizatorów z najlepszymi mocami” zaprosił do wykładu na seminarium Caltech IQIM (Pasadena, Kalifornia) 1, 12–13 (2014).
https://​/​www.qec14.ethz.ch/​slides/​DanielGottesman.pdf

[22] Priya J Nadkarniand Shayan Srinivasa Garani „$mathbb{F}_p$-Linear i $mathbb{F}_{p^m}$-Linear Qudit Kody z podwójnych kodów klasycznych” Transakcje IEEE dotyczące inżynierii kwantowej 2, 1–19 (2021).
https: // doi.org/ 10.1109 / TQE.2021.3078152

[23] Shayan Srinivasa Garani, Priya J Nadkarni i Ankur Raina, „Teoria kodów korekcji błędów kwantowych: przegląd” Journal of the Indian Institute of Science 1–47 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s41745-023-00392-7

[24] Daniel Gottesman „Odporne na błędy obliczenia kwantowe z systemami wielowymiarowymi” Quantum Computing and Quantum Communications: Pierwsza międzynarodowa konferencja NASA, QCQC'98 Palm Springs, Kalifornia, USA, 17–20 lutego 1998 r. Wybrane artykuły 302–313 (1999).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​3-540-49208-9_27

[25] Rahul Sarkarand Theodore J Yoder „Grupa qudit Pauliego: pary nieprzechodnie, zbiory nieprzechodnie i twierdzenia o strukturze” arXiv preprint arXiv:2302.07966 (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2302.07966

[26] Richard L Barnes „Kody stabilizatora do korekcji błędów kwantowych o zmiennej ciągłej” arXiv preprint quant-ph/​0405064 (2004).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0405064

[27] Victor V Albert „Kodowanie bozonowe: wprowadzenie i przypadki użycia” arXiv preprint arXiv:2211.05714 (2022).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.05714

[28] Pavel Panteleevand Gleb Kalachev „Asymptotycznie dobre kwantowe i lokalnie testowalne klasyczne kody LDPC” Materiały z 54. dorocznego sympozjum ACM SIGACT na temat teorii informatyki 375–388 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3519935.3520017

[29] Anthony Leverrier i Gilles Zémor „Quantum Tanner Codes” 2022 63. doroczne sympozjum IEEE na temat podstaw informatyki (FOCS) 872–883 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1109/​FOCS54457.2022.00117

[30] Irit Dinur, Min-Hsiu Hsieh, Ting-Chun Lin i Thomas Vidick, „Dobre kwantowe kody LDPC z liniowymi dekoderami czasu” Materiały z 55. dorocznego sympozjum ACM na temat teorii informatyki 905–918 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3564246.3585101

[31] Markus Stroppel „Grupy lokalne zwarte” Europejskie Towarzystwo Matematyczne (2006).
https: / / doi.org/ 10.4171 / 016

[32] Daniel Gottesman, Alexei Kitaev i John Preskill, „Kodowanie kubitu w oscylatorze” Physical Review A 64, 012310 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[33] Kyungjoo Noh, SM Girvin i Liang Jiang, „Encoding an oscillator to many oscillators” (Physical Review Letters 125, 080503 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.080503

[34] Jonathan Conrad, Jens Eisert i Francesco Arzani, „Kody Gottesmana-Kitaeva-Preskilla: perspektywa kratowa” Quantum 6, 648 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-02-10-648

[35] Jim Harrington i John Preskill „Osiągalne stawki dla kanału kwantowego Gaussa” Physical Review A 64, 062301 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.062301

[36] Jonathan Conrad, Jens Eisert i Jean-Pierre Seifert, „Dobre kody Gottesmana-Kitaeva-Preskilla z kryptosystemu NTRU” arXiv preprint arXiv:2303.02432 (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2303.02432

[37] Matthew B Hastings „O kwantowej redukcji masy ciała” arXiv preprint arXiv:2102.10030 (2021).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2102.10030

[38] Annika Niehage „Kwantowe kody Goppy na krzywych hiperelliptycznych” arXiv preprint quant-ph/​0501074 (2005).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0501074

[39] Arne L Grimsmo, Joshua Combes i Ben Q Baragiola, „Quantum computing with rotacyjnie-symetryczne kody bozonowe” Physical Review X 10, 011058 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011058

[40] Philippe Faist, Sepehr Nezami, Victor V Albert, Grant Salton, Fernando Pastawski, Patrick Hayden i John Preskill, „Ciągłe symetrie i przybliżona korekcja błędu kwantowego” Physical Review X 10, 041018 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041018

[41] A Yu Kitaev „Odporne na uszkodzenia obliczenia kwantowe autorstwa każdego” Annals of Physic 303, 2–30 (2003).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0003-4916(02)00018-0

[42] Lane Gunderman „Zbiorowe zespoły wnęki wirowej i ochrona wielowymiarowej informacji kwantowej” (2022).
http: / / hdl.handle.net/ 10012/18836

[43] Haruki Watanabe, Meng Cheng i Yohei Fuji, „Degeneracja stanu podstawowego na torusie w rodzinie kodu torycznego ZN” Journal of Mathematical Physics 64 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0134010

[44] Manu Mathurand Atul Rathor „Kod toryczny SU (N) i anyony nieabelowe” Physical Review A 105, 052423 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.052423

[45] Christophe Vuillot, Alessandro Ciani i Barbara M. Terhal, „Homological Quantum Rotor Codes: Logical Qubits from Torsion” arXiv preprint arXiv:2303.13723 (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2303.13723

Cytowany przez

Znak czasu:

Więcej z Dziennik kwantowy