Coduri stabilizatoare cu dimensiuni exotice locale

Coduri stabilizatoare cu dimensiuni exotice locale

Coduri stabilizatoare cu dimensiuni locale exotice PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Lane G. Gunderman

Fără afiliere pentru această lucrare

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

Abstract

Codurile stabilizatoare tradiționale operează peste dimensiunile locale ale puterii primare. În această lucrare extindem formalismul stabilizatorului utilizând setarea invariantă a dimensiunii locale pentru a importa coduri stabilizatoare din aceste dimensiuni locale standard în alte cazuri. În special, arătăm că orice cod de stabilizator tradițional poate fi utilizat pentru coduri analogice cu variabile continue și luăm în considerare restricțiile în spațiul de fază și spațiul de fază discretizat. Acest lucru pune acest cadru pe picior echivalent cu codurile tradiționale de stabilizator. În continuare, folosind extensii de idei anterioare, arătăm că un cod stabilizator proiectat inițial cu un câmp finit dimensiune locală poate fi transformat într-un cod cu aceiași parametri $n$, $k$ și $d$ pentru orice domeniu integral. . Acest lucru este de interes teoretic și poate fi util pentru sistemele a căror dimensiune locală este mai bine descrisă de inele matematice, ceea ce permite utilizarea codurilor stabilizatoare tradiționale și pentru protejarea informațiilor lor.

Această lucrare oferă o extensie a formalismului tradițional stabilizator pentru codificarea informațiilor cuantice la alte setări, cum ar fi sisteme cu variabilă continuă (cuadraturi conjugate), spațiu de fază discretizat, codificări de fază, precum și mai multe setări matematice care pot corespunde setărilor fizice.

► Date BibTeX

► Referințe

[1] Daniel Gottesman „Clasa de coduri de corectare a erorilor cuantice care saturează legătura cuantică Hamming” Physical Review A 54, 1862 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1862

[2] Daniel Gottesman „Coduri stabilizatoare și corectarea erorilor cuantice” Institutul de Tehnologie din California (1997).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​9705052

[3] A Robert Calderbank și Peter W Shor „Există coduri bune de corectare a erorilor cuantice” Physical Review A 54, 1098 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.1098

[4] Andrew M Steane „Corectarea erorilor codurilor în teoria cuantică” Physical Review Letters 77, 793 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.793

[5] Lane G Gunderman „Coduri stabilizatoare de qudit invariante în dimensiune locală” Physical Review A 101, 052343 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052343

[6] Lane G Gunderman „Coduri stabilizatoare degenerate de dimensiune locală invariante și o alternativă legată de condiția de conservare a distanței” Physical Review A 105, 042424 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.042424

[7] Arun J Moorthy și Lane G Gunderman „Coduri Calderbank–Shor–Steane invariante de dimensiune locală cu o promisiune de distanță îmbunătățită” Quantum Information Processing 22, 59 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-022-03792-3

[8] Seth Lloydand Jean-Jacques E Slotine „Corectarea erorilor cuantice analogice” Physical Review Letters 80, 4088 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.4088

[9] Samuel L Braunstein „Corectarea erorilor pentru variabile cuantice continue” Springer (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.4084

[10] Alexei Ashikhminand Emanuel Knill „Coduri stabilizatoare cuantice nebinare” IEEE Transactions on Information Theory 47, 3065–3072 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.959288

[11] Vlad Gheorghiu „Standard form of qudit stabilizer groups” Physics Letters A 378, 505–509 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2013.12.009

[12] Stephen S Bullock și Gavin K Brennen „Coduri de suprafață Qudit și teoria gauge cu grupuri ciclice finite” 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 și Dominic J Williamson, „Pauli stabilizer 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 și John Preskill, „Codarea robustă a unui qubit într-o moleculă” Physical Review X 10, 031050 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.031050

[15] John Watrous „Theory of quantum information” Cambridge University Press (2018).
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[16] Daniel A Lidar și Todd A Brun „Corectarea erorilor cuantice” Cambridge University Press (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / cbo9781139034807

[17] Avanti Ketkar, Andreas Klappenecker, Santosh Kumar și Pradeep Kiran Sarvepalli, „Coduri stabilizatoare non-binare pe câmpuri finite” Tranzacții IEEE privind teoria informațiilor 52, 4892–4914 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2006.883612

[18] HF Chau „Cinci coduri de corectare a erorilor de registru cuantic pentru sistemele de spin superior” Physical Review A 56, R1 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.56.R1

[19] HF Chau „Corectarea erorilor cuantice în sistemele de spin superior” Physical Review A 55, R839 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.R839

[20] Andrew Steane „Interferența cu particule multiple și corectarea erorilor cuantice” Proceedings of the Royal Society of London. Seria A: Științe matematice, fizice și inginerie 452, 2551–2577 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1996.0136

[21] Daniel Gottesman „Coduri stabilizatoare cu qudits de putere primară” a fost invitat la seminarul Caltech IQIM (Pasadena, California) 1, 12–13 (2014).
https://​/​www.qec14.ethz.ch/​slides/​DanielGottesman.pdf

[22] Priya J Nadkarni și Shayan Srinivasa Garani „$mathbb{F}_p$-Linear și $mathbb{F}_{p^m}$-Linear Qudit Codes From Dual-Containing Classical Codes” Tranzacții IEEE pe Quantum Engineering 2, 1–19 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TQE.2021.3078152

[23] Shayan Srinivasa Garani, Priya J Nadkarni și Ankur Raina, „Teoria din spatele codurilor de corectare a erorilor cuantice: o prezentare generală” Jurnalul Institutului Indian de Știință 1–47 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s41745-023-00392-7

[24] Daniel Gottesman „Fault-tolerant quantum calculation with high-dimensional systems” Calculatoare cuantică și comunicații cuantice: Prima conferință internațională NASA, QCQC'98 Palm Springs, California, SUA 17–20 februarie 1998 Lucrări selectate 302–313 (1999).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​3-540-49208-9_27

[25] Rahul Sarkarand Theodore J Yoder „Grupul qudit Pauli: perechi non-commuting, mulțimi non-commuting și teoreme de structură” arXiv preprint arXiv:2302.07966 (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2302.07966

[26] Richard L Barnes „Coduri stabilizatoare pentru corectarea erorilor cuantice cu variabile continue” arXiv preprint quant-ph/​0405064 (2004).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0405064

[27] Victor V Albert „Codificare bosonică: introducere și cazuri de utilizare” arXiv preprint arXiv:2211.05714 (2022).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.05714

[28] Pavel Panteleevand Gleb Kalachev „Coduri LDPC clasice cuantice asimptotic bune și testabile local” Proceedings of the 54th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing 375–388 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3519935.3520017

[29] Anthony Leverrier și Gilles Zémor „Coduri de bronzare cuantică” 2022 IEEE 63th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS) 872–883 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS54457.2022.00117

[30] Irit Dinur, Min-Hsiu Hsieh, Ting-Chun Lin și Thomas Vidick, „Coduri LDPC bune cuantice cu decodoare de timp liniar” Proceedings of the 55th Annual ACM Symposium on Theory of Computing 905–918 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3564246.3585101

[31] Markus Stroppel „Locally compact groups” Societatea Europeană de Matematică (2006).
https: / / doi.org/ 10.4171 / 016

[32] Daniel Gottesman, Alexei Kitaev și John Preskill, „Codificarea unui qubit într-un oscilator” Physical Review A 64, 012310 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[33] Kyungjoo Noh, SM Girvin și Liang Jiang, „Codificarea unui oscilator în mulți oscilatori” Physical Review Letters 125, 080503 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.080503

[34] Jonathan Conrad, Jens Eisert și Francesco Arzani, „Coduri Gottesman-Kitaev-Preskill: O perspectivă latice” Quantum 6, 648 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-02-10-648

[35] Jim Harrington și John Preskill „Rate realizabile pentru canalul cuantic Gaussian” Physical Review A 64, 062301 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.062301

[36] Jonathan Conrad, Jens Eisert și Jean-Pierre Seifert, „Coduri bune Gottesman-Kitaev-Preskill din criptosistemul NTRU” arXiv preprint arXiv:2303.02432 (2023).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2303.02432

[37] Matthew B Hastings „Despre reducerea cuantică a greutății” arXiv preprint arXiv:2102.10030 (2021).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2102.10030

[38] Annika Niehage „Coduri Quantum Goppa peste curbe hipereliptice” arXiv preprint quant-ph/​0501074 (2005).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0501074

[39] Arne L Grimsmo, Joshua Combes și Ben Q Baragiola, „Calcul cuantic cu coduri bosonice simetrice de rotație” 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 și John Preskill, „Simetrii continue și corectarea aproximativă a erorilor cuantice” Physical Review X 10, 041018 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.041018

[41] Un Yu Kitaev „Calcul cuantic tolerant la greșeli de către oricine” Analele fizicii 303, 2–30 (2003).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0003-4916(02)00018-0

[42] Lane Gunderman „Ansamblurile colective de spin-cavități și protecția informațiilor cuantice de dimensiuni superioare” (2022).
http: / / hdl.handle.net/ 10012 / 18836

[43] Haruki Watanabe, Meng Cheng și Yohei Fuji, „Degenerarea stării fundamentale pe torus într-o familie de cod toric ZN” Journal of Mathematical Physics 64 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0134010

[44] Manu Mathurand Atul Rathor „SU (N) toric code and non-Abelian anyons” Physical Review A 105, 052423 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.052423

[45] Christophe Vuillot, Alessandro Ciani și 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

Citat de

Timestamp-ul:

Mai mult de la Jurnalul cuantic