Determining The Ability For Universal Quantum Computing: Testing Controllability Via Dimensional Expressivity

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

فرنینڈو گاگو-اینکیناس¹، ٹوبیاس ہارٹنگ^2,3، ڈینیل ایم ریخ¹، کارل جانسن⁴، اور کرسٹیئن پی کوچ¹

¹Fachbereich Physik and Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin, Germany
²شمال مشرقی یونیورسٹی لندن، ڈیون ہاؤس، سینٹ کیتھرین ڈاکس، لندن، E1W 1LP، برطانیہ
³Khoury College of Computer Sciences, North Eastern University, 440 Huntington Avenue, 202 West Village H Boston, MA 02115, USA
⁴NIC, DESY Zeuthen, Platanenallee 6, 15738 Zeuthen, Germany

اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.

خلاصہ

آپریٹر کنٹرول ایبلٹی سے مراد SU(N) میں صوابدیدی یونٹری کو لاگو کرنے کی صلاحیت ہے اور یہ یونیورسل کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے ایک شرط ہے۔ بیرونی کنٹرولز کی تعداد کو کم کرنے کے لیے کوانٹم ڈیوائسز کے ڈیزائن میں کنٹرول ایبلٹی ٹیسٹ استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ان کے عملی استعمال میں رکاوٹ ہے، تاہم، کوبٹس کی تعداد کے ساتھ ان کی عددی کوششوں کی کفایتی پیمانے سے۔ یہاں، ہم پیرا میٹرائزڈ کوانٹم سرکٹ پر مبنی ایک ہائبرڈ کوانٹم کلاسیکل الگورتھم وضع کرتے ہیں۔ ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ کنٹرولیبلٹی آزاد پیرامیٹرز کی تعداد سے منسلک ہے، جو جہتی اظہار کے تجزیہ سے حاصل کی جا سکتی ہے۔ ہم قریبی پڑوسی کپلنگز اور مقامی کنٹرولز کے ساتھ qubit arrays کے لیے الگورتھم کے اطلاق کی مثال دیتے ہیں۔ ہمارا کام کوانٹم چپس کے وسائل سے موثر ڈیزائن کے لیے ایک منظم انداز فراہم کرتا ہے۔

Determining the ability for universal quantum computing: Testing controllability via dimensional expressivity PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

نمایاں تصویر: پیرامیٹرک کوانٹم سرکٹ کی سنگل پرت کو مقامی کنٹرول کے ساتھ کوئبٹ سرنی پر آپریٹر کی کنٹرولیبلٹی کو جانچنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

► BibTeX ڈیٹا

@article{GagoEncinas2023determiningability, doi = {10.22331/q-2023-12-21-1214}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-12-21-1214}، عنوان = {D عالمگیر کوانٹم کمپیوٹنگ کی اہلیت: {T} جہتی اظہاریت کے ذریعے کنٹرول کی صلاحیت کا تعین}، مصنف = {Gago-Encinas, Fernando and Hartung, Tobias and Reich, Daniel M. and Jansen, Karl and Koch, Christiane P.}, journal = {{ Quantum}}, issn = {2521-327X}, publisher = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, جلد = {7}، صفحات = {1214}، مہینہ = دسمبر، سال = {2023} }

► حوالہ جات

ہے [1] مائیکل اے نیلسن اور آئزک ایل چوانگ۔ "کوانٹم کمپیوٹیشن اور کوانٹم معلومات"۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس۔ (2010)۔
https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667

ہے [2] فلپ کرانٹز، مورٹن کجیرگارڈ، فی یان، ٹیری پی آرلینڈو، سائمن گسٹاوسن، اور ولیم ڈی اولیور۔ "سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس کے لیے کوانٹم انجینئر کا گائیڈ"۔ اپلائیڈ فزکس کے جائزے 6 (2019)۔
https://doi.org/10.1063/1.5089550

ہے [3] جوآن ہوزے گارسیا-ریپول۔ "کوانٹم معلومات اور کوانٹم آپٹکس سپر کنڈکٹنگ سرکٹس کے ساتھ"۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس۔ (2022)۔
https://doi.org/10.1017/9781316779460

ہے [4] فرنینڈو گاگو-اینکیناس، مونیکا لیبشر، اور کرسٹین کوچ۔ "کوبٹ صفوں میں کنٹرولیبلٹی کا گراف ٹیسٹ: بیرونی کنٹرولز کی کم از کم تعداد کا تعین کرنے کا ایک منظم طریقہ"۔ کوانٹم سائنس اینڈ ٹیکنالوجی 8، 045002 (2023)۔
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ace1a4

ہے [5] ڈومینیکو ڈی الیسنڈرو۔ "کوانٹم کنٹرول اور ڈائنامکس کا تعارف"۔ CRC پریس۔ (2021)۔
https://doi.org/10.1201/9781003051268

ہے [6] کرسٹیئن پی کوچ، یوگو بوسکین، ٹوماسو کالرکو، گنتھر ڈیر، اسٹیفن فلپ، اسٹیفن جے گلیزر، رونی کوسلوف، سیمون مونٹینگرو، تھامس شلٹ-ہربروگین، ڈومینیک سوگنی، اور فرینک کے ولہیم۔ "کوانٹم ٹیکنالوجیز میں کوانٹم بہترین کنٹرول۔ یورپ میں تحقیق کے لیے موجودہ حیثیت، وژن اور اہداف پر اسٹریٹجک رپورٹ۔ ای پی جے کوانٹم ٹیکنالوجی۔ 9، 19 (2022)۔
https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-022-00138-x

ہے [7] Steffen J. Glaser، Ugo Boscain، Tommaso Calarco، Christiane P. Koch، Walter Köckenberger، Ronnie Kosloff، Ilya Kuprov، Burkard Luy، Sophie Schirmer، Thomas Schulte-Herbrüggen، D. Sugny، اور Frank K. Wilhelm۔ شروڈنگر کی بلی کی تربیت: کوانٹم بہترین کنٹرول۔ یورپ میں تحقیق کے لیے موجودہ حیثیت، وژن اور اہداف پر اسٹریٹجک رپورٹ۔ ای پی جے ڈی 69، 279 (2015)۔
https:///doi.org/10.1140/epjd/e2015-60464-1

ہے [8] فرانسسکا البرٹینی اور ڈومینیکو ڈی الیسنڈرو۔ "جھوٹ کا الجبرا ڈھانچہ اور اسپن سسٹمز کی کنٹرولیبلٹی"۔ لکیری الجبرا اور اس کے اطلاقات 350، 213–235 (2002)۔
https://doi.org/10.1016/S0024-3795(02)00290-2

ہے [9] U. Boscain, M. Caponigro, T. Chambrian, اور M. Sigalotti. "ایک گھومنے والے پلانر مالیکیول کے کنٹرول پر اطلاق کے ساتھ بائلینر شروڈنگر مساوات کی کنٹرولیبلٹی کے لیے ایک کمزور سپیکٹرل حالت"۔ Comm ریاضی طبیعیات 311، 423–455 (2012)۔
https://doi.org/10.1007/s00220-012-1441-z

ہے [10] Ugo Boscain، Marco Caponigro، اور Mario Sigalotti. "ملٹی ان پٹ شروڈنگر مساوات: کنٹرول ایبلٹی، ٹریکنگ، اور کوانٹم اینگولر مومینٹم پر اطلاق"۔ جرنل آف ڈیفریشل ایکوئیشنز 256، 3524–3551 (2014)۔
https://doi.org/10.1016/j.jde.2014.02.004

ہے [11] ایس جی شیرمر، ایچ فو، اور اے آئی سولومن۔ "کوانٹم سسٹمز کی مکمل کنٹرول ایبلٹی"۔ طبیعیات Rev. A 63, 063410 (2001)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.63.063410

ہے [12] ایچ فو، ایس جی شیرمر، اور اے آئی سلیمان۔ "فائنیٹ لیول کوانٹم سسٹمز کی مکمل کنٹرول ایبلٹی"۔ جرنل آف فزکس اے: ریاضی اور جنرل 34، 1679 (2001)۔
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/8/313

ہے [13] کلاڈیو الطافینی۔ "کوانٹم مکینیکل سسٹمز کی کنٹرولیبلٹی بذریعہ روٹ اسپیس سڑن کے su(n)"۔ جرنل آف میتھمیٹیکل فزکس 43، 2051–2062 (2002)۔
https://doi.org/10.1063/1.1467611

ہے [14] Eugenio Pozzoli، Monika Leibscher، Mario Sigalotti، Ugo Boscain، اور Christine P. Koch۔ "ایک چلنے والے غیر متناسب ٹاپ کے گردشی ذیلی نظاموں کے لئے جھوٹ الجبرا"۔ J. طبیعیات A: ریاضی تھیور 55، 215301 (2022)۔
https://doi.org/10.1088/1751-8121/ac631d

ہے [15] تھامس چیمبرین، پاولو میسن، ماریو سگالوٹی، اور یوگو بوسکین۔ "ایک بیرونی فیلڈ کے ذریعہ کارفرما مجرد اسپیکٹرم شروڈنگر مساوات کا کنٹرول"۔ Annales de l'Institut Henri Poincaré C 26, 329–349 (2009)۔
https:///doi.org/10.1016/j.anihpc.2008.05.001

ہے [16] نبیل بوسائیڈ، مارکو کیپونیگرو، اور تھامس چیمبرین۔ "کوانٹم کنٹرول میں کمزور جوڑے والے نظام"۔ آئی ای ای ای ٹرانس۔ خودکار کنٹرول 58، 2205–2216 (2013)۔
https://doi.org/10.1109/TAC.2013.2255948

ہے [17] مونیکا لیبشر، یوجینیو پوزولی، کرسٹوبل پیریز، میلانی شنیل، ماریو سگالوٹی، یوگو بوسکین، اور کرسٹیئن پی کوچ۔ "انحطاط کے باوجود چیرل مالیکیولز میں enantiomer- سلیکٹیو اسٹیٹ ٹرانسفر کا مکمل کوانٹم کنٹرول"۔ کمیونیکیشن فزکس 5, 1–16 (2022)۔
https://doi.org/10.1038/s42005-022-00883-6

ہے [18] البرٹو پیروزو، جیروڈ میک کلین، پیٹر شاڈبولٹ، مین ہانگ یونگ، ژاؤ کیو زو، پیٹر جے لو، ایلان اسپورو گوزک، اور جیریمی ایل اوبرین۔ "فوٹونک کوانٹم پروسیسر پر ایک متغیر ایگین ویلیو حل کرنے والا"۔ نیچر کمیونیکیشنز 5، 4213 (2014)۔
https://doi.org/10.1038/ncomms5213

ہے [19] Jarrod R McClean، Jonathan Romero، Ryan Babbush، اور Alán Aspuru-Guzik۔ "متغیر ہائبرڈ کوانٹم کلاسیکل الگورتھم کا نظریہ"۔ طبیعیات کا نیا جریدہ 18، 023023 (2016)۔
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023

ہے [20] جان پریسکل۔ "نسک دور میں کوانٹم کمپیوٹنگ اور اس سے آگے"۔ کوانٹم 2، 79 (2018)۔
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

ہے [21] لینا فنکے، ٹوبیاس ہارٹنگ، کارل جانسن، اسٹیفن کوہن، اور پاولو سٹورناٹی۔ "پیرامیٹرک کوانٹم سرکٹس کا جہتی اظہاری تجزیہ"۔ کوانٹم 5، 422 (2021)۔
https://doi.org/10.22331/q-2021-03-29-422

ہے [22] لینا فنکے، ٹوبیاس ہارٹنگ، کارل جانسن، اسٹیفن کوہن، مینوئل شنائیڈر، اور پاولو سٹورناٹی۔ "جہتی اظہاریت کا تجزیہ، بہترین اندازے کی غلطیاں، اور پیرامیٹرک کوانٹم سرکٹس کا خودکار ڈیزائن" (2021)۔

ہے [23] کلاڈیو الطافینی۔ "کوانٹم مکینیکل سسٹمز کی کنٹرول ایبلٹی بذریعہ روٹ اسپیس سڑن کے su (n)"۔ جرنل آف میتھمیٹیکل فزکس 43، 2051–2062 (2002)۔
https://doi.org/10.1063/1.1467611

ہے [24] فرانسسکا البرٹینی اور ڈومینیکو ڈی الیسنڈرو۔ "بائلینر ملٹی لیول کوانٹم سسٹمز کے لیے کنٹرول ایبلٹی کے تصورات"۔ IEEE ٹرانزیکشنز آن آٹومیٹک کنٹرول 48، 1399–1403 (2003)۔
https://doi.org/10.1109/TAC.2003.815027

ہے [25] ایس جی شیرمر، آئی سی ایچ پلن، اور اے آئی سلیمان۔ "فائنیٹ لیول کوانٹم کنٹرول سسٹمز کے لیے ڈائنامیکل جھوٹ الجبرا کی شناخت"۔ جرنل آف فزکس اے: ریاضی اور جنرل 35، 2327 (2002)۔
https://doi.org/10.1088/0305-4470/35/9/319

ہے [26] Marco Cerezo، Andrew Arrasmith، Ryan Babbush، Simon C Benjamin، Suguru Endo، Keisuke Fujii، Jarrod R McClean، Kosuke Mitarai، Xiao Yuan، Lukasz Cincio، et al. "متغیر کوانٹم الگورتھم"۔ فطرت کا جائزہ طبیعیات 3، 625–644 (2021)۔
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

ہے [27] سکن سم، پیٹر ڈی جانسن، اور ایلان اسپورو گوزک۔ "ہائبرڈ کوانٹم کلاسیکل الگورتھم کے لیے پیرامیٹرائزڈ کوانٹم سرکٹس کی اظہار اور الجھانے کی صلاحیت"۔ ایڈوانسڈ کوانٹم ٹیکنالوجیز 2، 1900070 (2019)۔
https://doi.org/10.1002/qute.201900070

ہے [28] لوکاس فریڈرک اور جوناس مازیرو۔ "پیرامیٹرائزیشن ایکسپریسویٹی پر کوانٹم لاگت فنکشن کا ارتکاز انحصار" (2023)۔
https://doi.org/10.1038/s41598-023-37003-5

ہے [29] جان ایم لی اور جان ایم لی۔ "ہموار کئی گنا"۔ اسپرنگر۔ (2012)۔
https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9982-5_1

ہے [30] مورٹن کجیرگارڈ، مولی ای شوارٹز، جوچن برامولر، فلپ کرانٹز، جوئل آئی جے وانگ، سائمن گسٹاوسن، اور ولیم ڈی اولیور۔ "سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس: کھیل کی موجودہ حالت"۔ کنڈینسڈ میٹر فزکس کا سالانہ جائزہ 11، 369–395 (2020)۔
https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031119-050605

ہے [31] مین ڈوئن چوئی۔ "پیچیدہ میٹرکس پر مکمل طور پر مثبت لکیری نقشے"۔ لکیری الجبرا اور اس کے اطلاقات 10، 285–290 (1975)۔
https://doi.org/10.1016/0024-3795(75)90075-0

ہے [32] آندرزی جیمیولکووسکی۔ "لکیری تبدیلیاں جو آپریٹرز کی ٹریس اور مثبت سیمی ڈیفینٹی کو محفوظ رکھتی ہیں"۔ ریاضی کی طبیعیات 3، 275–278 (1972) پر رپورٹس۔
https://doi.org/10.1016/0034-4877(72)90011-0

ہے [33] سیٹھ لائیڈ، مسعود محسنی، اور پیٹرک ریبینٹروسٹ۔ "کوانٹم پرنسپل جزو تجزیہ"۔ نیچر فزکس 10، 631–633 (2014)۔
https://doi.org/10.1038/nphys3029

ہے [34] من جیانگ، شون لونگ لو، اور شوانگ شوانگ فو۔ "چینل اسٹیٹ ڈوئلٹی"۔ جسمانی جائزہ A 87، 022310 (2013)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.87.022310

ہے [35] ایلیسیا بی میگن، کرسچن آرینز، میتھیو ڈی گریس، تاک سان ہو، رابرٹ ایل کوسوٹ، جیروڈ آر میک کلین، ہرشل اے ریبٹز، اور موہن سروور۔ "دالوں سے سرکٹس تک اور دوبارہ واپس: تغیراتی کوانٹم الگورتھم پر ایک کوانٹم بہترین کنٹرول نقطہ نظر"۔ PRX کوانٹم 2، 010101 (2021)۔
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010101

ہے [36] نکولس وِٹلر، فیڈریکو رائے، کیون پیک، میکس ورننگہاؤس، انوراگ ساہا رائے، ڈینیئل جے ایگر، اسٹیفن فلپ، فرینک کے ولہیم، اور شائی مچنس۔ "سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس پر لاگو کوانٹم ڈیوائسز کے کنٹرول، انشانکن اور خصوصیت کے لیے مربوط ٹول سیٹ"۔ طبیعیات Rev. Appl 15، 034080 (2021)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034080

ہے [37] جوناتھن زیڈ لو، روڈریگو اے براوو، کائینگ ہو، گیبرمیڈین اے ڈیگنیو، سوزان ایف ییلن، اور خدیجہ نجفی۔ "انٹرایکٹو کوانٹم کلاسیکی تغیراتی الگورتھم کے ساتھ کوانٹم ہم آہنگی سیکھنا" (2023)۔

ہے [38] Alicja Dutkiewicz، Thomas E O'Brien، اور Thomas Schuster۔ "بہت سے جسم کے ہیملٹنین سیکھنے میں کوانٹم کنٹرول کا فائدہ" (2023)۔

ہے [39] Rongxin Xia اور Saber Kais۔ "الیکٹرانک ڈھانچے کے حسابات کے لیے کوئبٹ جوڑے ہوئے کلسٹر سنگلز اور ڈبلز ویریشنل کوانٹم ایگنسولور اینساٹز"۔ کوانٹم سائنس اور ٹیکنالوجی 6، 015001 (2020)۔
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abbc74

ہے [40] ابھینو کنڈالا، انتونیو میزاکاپو، کرسٹن ٹیمے، مائیکا تکیتا، مارکس برنک، جیری ایم چو، اور جے ایم گیمبیٹا۔ "چھوٹے مالیکیولز اور کوانٹم میگنےٹس کے لیے ہارڈ ویئر کے لیے موثر تغیراتی کوانٹم ایگنسولور"۔ فطرت 549، 242–246 (2017)۔
https://doi.org/10.1038/nature23879

ہے [41] پولین جے اولیٹرولٹ، الیگزینڈر میسن، اور ایوانو ٹیورنیلی۔ مالیکیولر کوانٹم ڈائنامکس: ایک کوانٹم کمپیوٹنگ تناظر۔ کیمیکل ریسرچ کے اکاؤنٹس 54، 4229–4238 (2021)۔
https:///doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00514

کی طرف سے حوالہ دیا گیا

نہیں لا سکا کراس ریف کا حوالہ دیا گیا ڈیٹا آخری کوشش 2023-12-21 12:25:23 کے دوران: Crossref سے 10.22331/q-2023-12-21-1214 کے لیے حوالہ کردہ ڈیٹا حاصل نہیں کیا جا سکا۔ یہ عام بات ہے اگر DOI حال ہی میں رجسٹر کیا گیا ہو۔ پر SAO/NASA ADS کاموں کے حوالے سے کوئی ڈیٹا نہیں ملا (آخری کوشش 2023-12-21 12:25:23)۔

یہ مقالہ کوانٹم میں کے تحت شائع کیا گیا ہے۔ Creative Commons انتساب 4.0 انٹرنیشنل (CC BY 4.0) لائسنس کاپی رائٹ اصل کاپی رائٹ ہولڈرز جیسے مصنفین یا ان کے اداروں کے پاس رہتا ہے۔

SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
ماخذ: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-12-21-1214/

ٹائم اسٹیمپ: دسمبر 21، 2023

ٹائم اسٹیمپ: اپریل 27، 2023

یونیورسل کوانٹم کمپیوٹنگ کی صلاحیت کا تعین کرنا: جہتی اظہار کے ذریعے کنٹرولیبلٹی کی جانچ

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

خلاصہ

مقبول خلاصہ

► BibTeX ڈیٹا

► حوالہ جات

کی طرف سے حوالہ دیا گیا

سے زیادہ کوانٹم جرنل

ہم آہنگی بڑھا ہوا تغیراتی کوانٹم اسپن ایگنسولور

الجبری بیتھ سرکٹس

پرسیول: ڈسکریٹ ویری ایبل فوٹوونک کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے ایک سافٹ ویئر پلیٹ فارم

پی ٹی سمیٹری کے ساتھ غیر ہرمیٹیئن کوانٹم سسٹمز میں مخلصی کی عمومی خصوصیات

اسپنر ایٹموں کے ذریعے مقامی لورینٹز-سمیٹری کی خلاف ورزی کے لیے الجھاؤ میں اضافہ ٹیسٹ تجویز

نان ٹرانسلیشن انویرینٹ لائن لاٹیسس پر دو پارٹیکل سکیٹرنگ

کوانٹم مشین لرننگ ماڈلز میں اوور فٹنگ کے باوجود عام کرنا

کوانٹم طول و عرض کے تخمینہ کے لیے کم گہرائی والے الگورتھم

NISQ کوانٹم کمپیوٹرز پر لہر فنکشن ٹوپولوجی کی مضبوط پیمائش

ہمارے متعلق

عمودی تلاش اور Ai

پلیٹ فارم

مربوط رہو

اکاؤنٹ