Canale de amortizare a amplitudinii rezonante pe mai multe niveluri

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Canale de amortizare a amplitudinii rezonante pe mai multe niveluri PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Stefano Chessa^1,2 și Vittorio Giovannetti¹

¹NEST, Scuola Normale Superiore și Istituto Nanoscienze-CNR, I-56126 Pisa, Italia
²Inginerie electrică și informatică, Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, Urbana, Illinois, 61801, SUA

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Introducem un nou set de canale cuantice: canale de amortizare a amplitudinii multinivel rezonante (ReMAD). Printre alte cazuri, ei pot descrie efectele de disipare a energiei în sisteme atomice pe mai multe niveluri induse de interacțiunea cu un mediu bosonic cu temperatură zero. Spre deosebire de clasa deja cunoscută de canale de amortizare a amplitudinii pe mai multe niveluri (MAD), această nouă clasă de hărți permite prezența unui mediu incapabil să discrimineze tranzițiile cu goluri energetice identice. După caracterizarea algebrei regulilor lor de compoziție, analizând cazul qutrit, arătăm că acest nou set de canale poate prezenta degradabilitate și antidegradabilitate în regiuni vaste din spațiul parametrilor permis. Acolo le calculăm capacitatea cuantică și capacitatea clasică privată. Arătăm că aceste capacități pot fi calculate exact și în regiunile spațiului parametrilor unde canalele nu sunt degradabile și nici antidegradabile.

► Date BibTeX

@article{Chessa2023resonantmultilevel, doi = {10.22331/q-2023-01-19-902}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-19-902}, title = {Rezonant { Multinivel {A}amplitudine {D}amping {Canale}, autor = {Chessa, Stefano și Giovannetti, Vittorio}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editor = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volum = {7}, pagini = {902}, luna = jan, anul = {2023} }

► Referințe

[1] D. Cozzolino, B. Da Lio, D. Bacco și LK Oxenløwe, Advanced Quantum Technologies 2, 1900038 (2019), URL https://doi.org/10.1002/qute.201900038.
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.201900038

[2] Y. Wang, Z. Hu, BC Sanders și S. Kais, Frontiers in Physics 8, 479 (2020), ISSN 2296-424X, URL https:///doi.org/10.3389/fphy.2020.589504.
https: / / doi.org/ 10.3389 / fphy.2020.589504

[3] A. Hill, Beyond qubits: Unlocking the third state in quantum processors (2021), URL https://medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-third-state-in-quantum-processors -12d2f84133c4.
https:///medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-third-state-in-quantum-processors-12d2f84133c4

[4] M. Fanizza, F. Kianvash și V. Giovannetti, Phys. Rev. Lett. 125, 020503 (2020), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.020503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.020503

[5] F. Kianvash, M. Fanizza și V. Giovannetti, Quantum 6, 647 (2022), ISSN 2521-327X, URL https://doi.org/10.22331/q-2022-02-09-647 .
https://doi.org/10.22331/q-2022-02-09-647

[6] I. Devetak și PW Shor, Communications in Mathematical Physics 256, 287 (2005), URL https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6.
https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6

[7] A. D'Arrigo, G. Benenti și G. Falci, New Journal of Physics 9, 310 (2007), URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/9/9 /310.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/9/9/310

[8] S. Chessa și V. Giovannetti, Communications Physics 4, 22 (2021a), ISSN 2399-3650, URL https:///doi.org/10.1038/s42005-021-00524-4.
https://doi.org/10.1038/s42005-021-00524-4

[9] S. Chessa și V. Giovannetti, Quantum 5, 504 (2021b), ISSN 2521-327X, URL https:///doi.org/10.22331/q-2021-07-15-504.
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-15-504

[10] F. Leditzky, D. Leung, V. Siddhu, G. Smith și J. Smolin, The platypus of the quantum channel zoo (2022), arXiv:2202.08380, URL https://doi.org/10.48550/ arXiv.2202.08380.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.08380
arXiv: 2202.08380

[11] TS Cubitt, MB Ruskai și G. Smith, Journal of Mathematical Physics 49, 102104 (2008), URL https://doi.org/10.1063/1.2953685.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2953685

[12] S. Singh și N. Datta, npj Quantum Information 8, 50 (2022), ISSN 2056-6387, URL https:///doi.org/10.1038/s41534-022-00550-2.
https://doi.org/10.1038/s41534-022-00550-2

[13] AS Holevo, Quantum Systems, Channels, Information (De Gruyter, 2019), URL https:///doi.org/10.1515/9783110642490.
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110642490

[14] MM Wilde, Teoria informațiilor cuantice (Cambridge University Press, Cambridge, 2017), ed. a doua, ISBN 2, URL https://doi.org/9781107176164/10.1017.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976

[15] J. Watrous, Theory of Quantum Information (Cambridge University Press, Cambridge, 2018), ISBN 9781107180567, URL https://doi.org/10.1017/9781316848142.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[16] M. Hayashi, Teoria informațiilor cuantice (Springer, 2017), ed. a doua, ISBN 2, URL https://doi.org/9783662497234/10.1007-978-3-662-49725.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-49725-8

[17] MA Nielsen și IL Chuang, Quantum Computation and Quantum Information: Ediția a 10-a aniversare (Cambridge University Press, Cambridge, 2010), ISBN 9781107002173, URL https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[18] S. Imre și L. Gyongyosi, Advanced Quantum Communications: An Engineering Approach (Wiley-IEEE Press, 2012), prima ed., ISBN 1, URL https://doi.org/1118002369/10.1002.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781118337462

[19] AS Holevo și V. Giovannetti, Rapoarte despre progresul în fizică 75, 046001 (2012), URL https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/4/046001.
https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/4/046001

[20] L. Gyongyosi, S. Imre și HV Nguyen, IEEE Communications Surveys Tutorials 20, 1149 (2018), URL https:///doi.org/10.1109/COMST.2017.2786748.
https:///doi.org/10.1109/COMST.2017.2786748

[21] Y. Huang, New Journal of Physics 16, 033027 (2014), URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/16/3/033027.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/3/033027

[22] T. Cubitt, D. Elkouss, W. Matthews, M. Ozols, D. Pérez-García și S. Strelchuk, Nature Communications 6, 6739 (2015), ISSN 2041-1723, URL https://doi. org/10.1038/ncomms7739.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms7739

[23] D. Elkouss și D. Pérez-García, Nature Communications 9, 1149 (2018), ISSN 2041-1723, URL https:///doi.org/10.1038/s41467-018-03428-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-03428-0

[24] MB Hastings, Nature Physics 5, 255 (2009), ISSN 1745-2481, URL https:///doi.org/10.1038/nphys1224.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1224

[25] G. Smith și J. Yard, Science 321, 1812 (2008), URL https:///doi.org/10.1126/science.1162242.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1162242

[26] K. Li, A. Winter, X. Zou și G. Guo, Phys. Rev. Lett. 103, 120501 (2009), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.120501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.120501

[27] EY Zhu, Q. Zhuang, M.-H. Hsieh și PW Shor, IEEE Transactions on Information Theory 65, 3973 (2019), URL https:///doi.org/10.1109/TIT.2018.2889082.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2889082

[28] EY Zhu, Q. Zhuang și PW Shor, Phys. Rev. Lett. 119, 040503 (2017), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.040503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.040503

[29] F. Caruso și V. Giovannetti, Phys. Rev. A 74, 062307 (2006), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.062307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.062307

[30] G. Smith și JA Smolin, în 2008 IEEE Information Theory Workshop (2008), pp. 368–372, URL https://doi.org/10.1109/ITW.2008.4578688.
https:///doi.org/10.1109/ITW.2008.4578688

[31] K. Brádler, N. Dutil, P. Hayden și A. Muhammad, Journal of Mathematical Physics 51, 072201 (2010), URL https://doi.org/10.1063/1.3449555.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3449555

[32] S. Watanabe, Phys. Rev. A 85, 012326 (2012), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.85.012326.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.012326

[33] L. Gyongyosi, IEEE Access 2, 333 (2014), URL https:///doi.org/10.1109/ACCESS.2014.2317652.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ACCESS.2014.2317652

[34] D. Sutter, VB Scholz, A. Winter și R. Renner, IEEE Transactions on Information Theory 63, 7832 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2017.2754268.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2017.2754268

[35] S. Pirandola, R. Laurenza, C. Ottaviani și L. Banchi, Nature Communications 8, 15043 (2017), ISSN 2041-1723, URL https://doi.org/10.1038/ncomms15043.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15043

[36] A. Anshu, în 2017 IEEE Information Theory Workshop (ITW) (2017), pp. 214–218, URL https://doi.org/10.1109/ITW.2017.8277947.
https:///doi.org/10.1109/ITW.2017.8277947

[37] F. Leditzky, D. Leung și G. Smith, Phys. Rev. Lett. 120, 160503 (2018), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.160503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.160503

[38] M. Tomamichel, MM Wilde și A. Winter, IEEE Transactions on Information Theory 63, 715 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2016.2615847.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2016.2615847

[39] MM Wilde, M. Tomamichel și M. Berta, IEEE Transactions on Information Theory 63, 1792 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2017.2648825.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2017.2648825

[40] M. Christandl și A. Müller-Hermes, Communications in Mathematical Physics 353, 821 (2017), ISSN 1432-0916, URL https:///doi.org/10.1007/s00220-017-2885-y.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-017-2885-y

[41] X. Wang, K. Fang și R. Duan, IEEE Transactions on Information Theory 65, 2583 (2019), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2018.2874031.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2018.2874031

[42] C. Hirche, C. Rouzé și D. Stilck França, Quantum 6, 862 (2022), ISSN 2521-327X, URL https://doi.org/10.22331/q-2022-11-28- 862.
https://doi.org/10.22331/q-2022-11-28-862

[43] K. Fang și H. Fawzi, Communications in Mathematical Physics 384, 1615 (2021), ISSN 1432-0916, URL https:///doi.org/10.1007/s00220-021-04064-4.
https://doi.org/10.1007/s00220-021-04064-4

[44] C. Hirche și F. Leditzky, Bounding quantum capacities via partial orders and complementarity (2022), arXiv:2202.11688, URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688
arXiv: 2202.11688

[45] O. Fawzi, A. Shayeghi și H. Ta, în 2021 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT) (2021), pp. 272–277, URL https://doi.org/10.1109/ISIT45174.2021.9517913 .XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ISIT45174.2021.9517913

[46] K. Hammerer, AS Sørensen și ES Polzik, Rev. Mod. Fiz. 82, 1041 (2010), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.1041.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.1041

[47] N. Sangouard, C. Simon, H. de Riedmatten și N. Gisin, Rev. Mod. Fiz. 83, 33 (2011), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.83.33.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.83.33

[48] A. Reiserer și G. Rempe, Rev. Mod. Fiz. 87, 1379 (2015), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.87.1379.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1379

[49] JN Damask, Optica de polarizare în telecomunicații (Seria Springer în științe optice, 2005), ed. 1, ISBN 978-0-387-26302-1, URL https://doi.org/10.1007/b137386.
https: / / doi.org/ 10.1007 / b137386

[50] D. Gottesman, A. Kitaev și J. Preskill, Phys. Rev. A 64, 012310 (2001), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[51] SD Bartlett, H. de Guise și BC Sanders, Phys. Rev. A 65, 052316 (2002), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.052316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.052316

[52] BM Terhal, J. Conrad și C. Vuillot, Quantum Science and Technology 5, 043001 (2020), URL https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5

[53] W. Cai, Y. Ma, W. Wang, C.-L. Zou și L. Sun, Fundamental Research 1, 50 (2021), ISSN 2667-3258, URL https:///doi.org/10.1016/j.fmre.2020.12.006.
https:///doi.org/10.1016/j.fmre.2020.12.006

[54] S. Carretta, D. Zueco, A. Chiesa, Á. Gómez-León și F. Luis, Applied Physics Letters 118, 240501 (2021), URL https:///doi.org/10.1063/5.0053378.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0053378

[55] WF Stinespring, Proceedings of the American Mathematical Society 6, 211 (1955), URL https:///doi.org/10.2307/2032342.
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2032342

[56] K. Kraus, Annals of Physics 64, 311 (1971), ISSN 0003-4916, URL https:///doi.org/10.1016/0003-4916(71)90108-4.
https://doi.org/10.1016/0003-4916(71)90108-4

[57] Y. Ouyang, Quantum Information and Computation 14, 917 (2014), URL https:///doi.org/10.26421/QIC14.11-12-2.
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC14.11-12-2

[58] O. Fawzi, A. Müller-Hermes și A. Shayeghi, în a 13-a Conferință Innovations in Theoretical Computer Science (ITCS 2022), editată de M. Braverman (Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik, Dagstuhl, Germania, 2022), vol. 215 din Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), pp. 68:1–68:20, ISBN 978-3-95977-217-4, ISSN 1868-8969, URL https://doi.org/10.4230 /LIPIcs.ITCS.2022.68.
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ITCS.2022.68

[59] B. Schumacher și MA Nielsen, Phys. Rev. A 54, 2629 (1996), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.54.2629.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.2629

[60] S. Lloyd, Phys. Rev. A 55, 1613 (1997), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.55.1613.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613

[61] PW Shor, în Lecture notes, MSRI Workshop on Quantum Computation (Quantum Information and Cryptography) (2002), URL https://www.msri.org/workshops/203/schedules/1181.
https:///www.msri.org/workshops/203/schedules/1181

[62] I. Devetak, IEEE Transactions on Information Theory 51, 44 (2005), URL https:///doi.org/10.1109/TIT.2004.839515.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2004.839515

[63] AS Holevo, Problemy Peredachi Informatsii 9, 3 (1973), URL http:///www.mathnet.ru/eng/ppi903.
http:///www.mathnet.ru/eng/ppi903

[64] N. Cai, A. Winter și RW Yeung, Problems of Information Transmission 40, 318 (2004), URL https:///doi.org/10.1007/s11122-005-0002-x.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11122-005-0002-x

[65] MM Wolf și D. Perez-Garcia, Physical Review A 75, 012303 (2007), URL https://doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.012303

[66] G. Smith și JA Smolin, Physical review letters 98, 030501 (2007), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.030501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.030501

[67] G. Smith, Physical Review A 78, 022306 (2008), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.78.022306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.022306

[68] J. Yard, P. Hayden și I. Devetak, IEEE Transactions on Information Theory 54, 3091 (2008), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2008.924665.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2008.924665

[69] CH Bennett, DP DiVincenzo și JA Smolin, Phys. Rev. Lett. 78, 3217 (1997), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3217.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3217

[70] V. Giovannetti și R. Fazio, Phys. Rev. A 71, 032314 (2005), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.032314.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032314

[71] K. Brádler, Open Systems & Information Dynamics 22, 1550026 (2015), URL https:///doi.org/10.1142/S1230161215500262.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S1230161215500262

[72] CH Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres și WK Wootters, Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

[73] CH Bennett și SJ Wiesner, Phys. Rev. Lett. 69, 2881 (1992), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.2881.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

[74] CH Bennett, PW Shor, JA Smolin și AV Thapliyal, Phys. Rev. Lett. 83, 3081 (1999), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.3081.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.3081

[75] C. Bennett, P. Shor, J. Smolin și A. Thapliyal, IEEE Transactions on Information Theory 48, 2637 (2002), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2002.802612.
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2002.802612

Citat de

Nu a putut să aducă Date citate încrucișate în ultima încercare 2023-01-19 14:14:17: Nu s-au putut prelua date citate pentru 10.22331 / q-2023-01-19-902 de la Crossref. Acest lucru este normal dacă DOI a fost înregistrat recent. Pe ADS SAO / NASA nu s-au găsit date despre citarea lucrărilor (ultima încercare 2023-01-19 14:14:18).

Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.

Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
Sursa: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-19-902/

Timestamp-ul: Ianuarie 19, 2023

Timestamp-ul: Mar 9, 2023

Canale de amortizare a amplitudinii rezonante pe mai multe niveluri

Republicat de Platon

Abstract

► Date BibTeX

► Referințe

Citat de

Mai mult de la Jurnalul cuantic

Metrologie limitată de Heisenberg cu interacțiuni perturbatoare

Dinamica de încurcare a perechilor de fotoni și a amintirilor cuantice în câmpul gravitațional al pământului

Dragul superfluid între polaritonii excitonici și gazul electroni supraconductor

Optica liniară și fotodetecția realizează o discriminare coerentă fără ambiguitate aproape optimă

Arhitectură tolerantă la pierderi pentru calculul cuantic cu emițători cuantici

Dincolo de stările transcoerente: stări de câmp pentru efectuarea de rotații coerente optime pe un singur sau mai mulți qubiți

Procesoare cuantice Fermion-qudit pentru simularea teoriilor latice gauge cu materie

$2T$-qutrit, un qutrit bosonic cu două moduri

Bazele ortonormale ale cuantiștii extreme

Circuite cuantice pentru rezolvarea mapărilor locale fermion-la-qubit

Corectarea erorilor cuantice cu autoencodere cuantice

Despre noi

Căutare verticală și Ai

Platformă

Rămâneți conectat

Cont