Резонансные многоуровневые каналы демпфирования амплитуды

Переиздано Платоном

Читают: 0

Резонансные многоуровневые каналы демпфирования амплитуды PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Стефано Чесса^1,2 и Витторио Джованнетти¹

¹NEST, Scuola Normale Superiore и Istituto Nanoscienze-CNR, I-56126, Пиза, Италия
²Электротехника и вычислительная техника, Иллинойский университет Урбана-Шампейн, Урбана, Иллинойс, 61801, США

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Мы вводим новый набор квантовых каналов: каналы резонансного многоуровневого демпфирования амплитуды (ReMAD). Среди прочего, они могут описывать эффекты диссипации энергии в многоуровневых атомных системах, вызванные взаимодействием с нулевой температурой бозонной среды. В отличие от уже известного класса каналов многоуровневого демпфирования амплитуды (MAD), этот новый класс карт допускает наличие среды, неспособной различать переходы с одинаковыми энергетическими щелями. После характеристики алгебры их правил композиции, анализируя случай кутрита, мы показываем, что этот новый набор каналов может проявлять разрушаемость и антидеградируемость в обширных областях пространства разрешенных параметров. Там мы вычисляем их квантовую емкость и частную классическую емкость. Мы показываем, что эти пропускные способности могут быть точно вычислены также в областях пространства параметров, где каналы не являются ни разрушаемыми, ни антидеградируемыми.

► Данные BibTeX

@article{Chessa2023resonantmultilevel, doi = {10.22331/q-2023-01-19-902}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-19-902}, title = {Resonant { M} многоуровневый {A} многоуровневый {D} усилитель {C} каналов}, автор = {Chessa, Stefano and Giovannetti, Vittorio}, журнал = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, издатель = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, том = {7}, страницы = {902}, месяц = январь, год = {2023} }

► Рекомендации

[1] Д. Коццолино, Б. Да Лио, Д. Бакко и Л. К. Оксенлёве, 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 и 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] А. Хилл, За пределами кубитов: разблокировка третьего состояния в квантовых процессорах (2021 г.), URL https://medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-therth-state-in-quantum-processors. -12d2f84133c4.
https:///medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-therth-state-in-quantum-processors-12d2f84133c4

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

[5] Ф. Кианваш, М. Фаницца и В. Джованнетти, 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] И. Деветак и П. В. Шор, Коммуникации по математической физике 256, 287 (2005), URL https:///doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6.
https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6

[7] А. Д'Арриго, Г. Бененти и Г. Фальчи, 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] С. Чесса и В. Джованнетти, 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] С. Чесса и В. Джованнетти, 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] Ф. Ледицкий, Д. Леунг, В. Сиддху, Г. Смит и Дж. Смолин, Утконос из зоопарка квантового канала (2022 г.), arXiv:2202.08380, URL https:///doi.org/10.48550/ arXiv.2202.08380.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.08380
Arxiv: 2202.08380

[11] Т. С. Кубитт, М. Б. Рускай и Г. Смит, Журнал математической физики 49, 102104 (2008 г.), URL https:///doi.org/10.1063/1.2953685.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2953685

[12] С. Сингх и Н. Датта, 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] А.С. Холево, Квантовые системы, каналы, информация (Де Грюйтер, 2019), URL https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110642490.
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110642490

[14] MM Wilde, Quantum Information Theory (Cambridge University Press, Cambridge, 2017), 2-е изд., ISBN 9781107176164, URL https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976

[15] Дж. Уотроус, Теория квантовой информации (Cambridge University Press, Кембридж, 2018), ISBN 9781107180567, URL https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[16] М. Хаяши, Квантовая теория информации (Springer, 2017), 2-е изд., ISBN 9783662497234, URL https:///doi.org/10.1007/978-3-662-49725-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-49725-8

[17] М.А. Нильсен и И.Л. Чуанг, Квантовые вычисления и квантовая информация: издание к 10-летию (издательство Кембриджского университета, Кембридж, 2010), ISBN 9781107002173, URL https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[18] С. Имре и Л. Дьонгйози, Advanced Quantum Communications: An Engineering Approach (Wiley-IEEE Press, 2012), 1-е изд., ISBN 1118002369, URL https:///doi.org/10.1002/9781118337462.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781118337462

[19] А.С. Холево и В. Джованнетти, Reports on Progress in Physics 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 и 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] Т. Кубитт, Д. Элкусс, В. Мэтьюз, М. Озолс, Д. Перес-Гарсия и С. Стрельчук, Nature Communications 6, 6739 (2015), ISSN 2041-1723, URL https:///doi. org/10.1038/ncomms7739.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms7739

[23] Д. Элкусс и Д. Перес-Гарсия, 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] Г. Смит и Дж. Ярд, 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, and G. Guo, Phys. Преподобный Летт. 103, 120501 (2009 г.), URL-адрес https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.120501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.120501

[27] Э. Ю. Чжу, К. Чжуан, М.-Х. Хси и П.В. Шор, 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, PW Shor, Phys. Преподобный Летт. 119, 040503 (2017), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.040503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.040503

[29] Ф. Карузо, В. Джованнетти, Phys. Ред. A 74, 062307 (2006), URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.062307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.062307

[30] Г. Смит и Дж. А. Смолин, Семинар по теории информации IEEE, 2008 г. (2008 г.), стр. 368–372, URL https:///doi.org/10.1109/ITW.2008.4578688.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ITW.2008.4578688

[31] К. Брадлер, Н. Дутил, П. Хайден и А. Мухаммад, Журнал математической физики 51, 072201 (2010), URL https:///doi.org/10.1063/1.3449555.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3449555

[32] С. Ватанабэ, Phys. Rev. A 85, 012326 (2012 г.), URL-адрес https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.85.012326.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.012326

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

[34] Д. Саттер, В. Б. Шольц, А. Винтер и Р. Реннер, 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] С. Пирандола, Р. Лауренза, К. Оттавиани и Л. Банки, Nature Communications 8, 15043 (2017), ISSN 2041-1723, URL https:///doi.org/10.1038/ncomms15043.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15043

[36] А. Аншу, семинар IEEE по теории информации (ITW) 2017 г. (2017 г.), стр. 214–218, URL https:///doi.org/10.1109/ITW.2017.8277947.
https: / / doi.org/ 10.1109 / ITW.2017.8277947

[37] Ф. Ледицкий, Д. Люнг, Дж. Смит, Phys. Rev. Lett. 120, 160503 (2018), URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.160503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.160503

[38] М. Томамичел, М. М. Уайльд и А. Винтер, 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] М. М. Уайльд, М. Томамичел и М. Берта, 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] М. Кристандл и А. Мюллер-Гермес, 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-й

[41] К. Ван, К. Фанг и Р. Дуан, 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 и 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] К. Фанг и Х. Фаузи, 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] К. Хирш и Ф. Ледицкий, Ограничение квантовых мощностей с помощью частичных порядков и дополнительности (2022 г.), arXiv:2202.11688, URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688
Arxiv: 2202.11688

[45] О. Фавзи, А. Шаеги и Х. Та, Международный симпозиум IEEE по теории информации (ISIT) 2021 г. (2021 г.), стр. 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 и ES Polzik, Rev. Mod. физ. 82, 1041 (2010), URL-адрес https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.1041.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.1041

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

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

[49] Дж. Н. Дамаск, Поляризационная оптика в телекоммуникациях (Springer Series in Optical Sciences, 2005), 1-е изд., ISBN 978-0-387-26302-1, URL https:///doi.org/10.1007/b137386.
https: / / doi.org/ 10.1007 / b137386

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

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

[52] Б. М. Терхал, Дж. Конрад и К. Вюйо, Квантовая наука и технология 5, 043001 (2020), URL https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5

[53] В. Кай, Ю. Ма, В. Ван, К.-Л. Цзоу и Л. Сунь, Фундаментальные исследования 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] С. Карретта, Д. Суэко, А. Кьеза, А. Гомес-Леон и Ф. Луис, 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] К. Краус, 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] Ю. Оуян, Квантовая информация и вычисления 14, 917 (2014), URL https:///doi.org/10.26421/QIC14.11-12-2.
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC14.11-12-2

[58] О. Фавзи, А. Мюллер-Гермес и А. Шайеги, на 13-й конференции «Инновации в теоретической информатике» (ITCS 2022), под редакцией М. Бравермана (Schloss Dagstuhl — Leibniz-Zentrum für Informatik, Дагштуль, Германия, 2022 г.), об. 215 Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), стр. 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 и 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] С. Ллойд, Phys. Ред. A 55, 1613 (1997), URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613

[61] П. В. Шор, в конспектах лекций, Семинар ИИГС по квантовым вычислениям (квантовая информация и криптография) (2002 г.), URL https://www.msri.org/workshops/203/schedules/1181.
https: / / www.msri.org/ workshops / 203 / schedules / 1181

[62] И. Деветак, 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] А.С. Холево, Проблемы передачи информации, 9, 3 (1973), URL http:///www.mathnet.ru/eng/ppi903.
http:///www.mathnet.ru/eng/ppi903

[64] Н. Кай, А. Винтер и Р. В. Юнг, Проблемы передачи информации 40, 318 (2004), URL https:///doi.org/10.1007/s11122-005-0002-x.
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / s11122-005-0002-х

[65] MM Wolf and 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] Г. Смит и Дж. А. Смолин, Письма с физическим обзором 98, 030501 (2007 г.), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.030501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.030501

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

[68] Ярд Дж., Хайден П. и Деветак И., 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, JA Smolin, Phys. Преподобный Летт. 78, 3217 (1997), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3217.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3217

[70] В. Джованнетти, Р. Фацио, Phys. Ред. A 71, 032314 (2005), URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032314.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032314

[71] К. Брадлер, Открытые системы и информационная динамика, 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, 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, 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, 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] К. Беннетт, П. Шор, Дж. Смолин и А. Таплиял, 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

Цитируется

Не удалось получить Перекрестная ссылка на данные во время последней попытки 2023-01-19 14:14:17: Не удалось получить цитируемые данные для 10.22331 / q-2023-01-19-902 от Crossref. Это нормально, если DOI был зарегистрирован недавно. На САО / НАСА ADS Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2023-01-19 14:14:18).

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.