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无外部控制下自旋网络中的克隆变换

量子物理 2007-05-23 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

在本文中我们提出了一种利用未调制自旋网络实现量子克隆的方法。克隆器通过合理设计网络以及选择 qubits 间的耦合来实现。我们证明在相位协变克隆器的情况下,XY 耦合给出了最佳结果。在 1->2 克隆中,我们发现达到了最优克隆器的保真度值,并且在一般 N->M 情况下可达到接近最优的值。若满足一组合适的网络对称性,克隆输出保真度不依赖于图的具体选择。我们表明自旋网络克隆对静态缺陷具有鲁棒性。此外,在噪声存在时,它优于传统方法。在这种情况下,即使对于极少量的噪声,其保真度也超过由量子门获得的相应值。进一步我们展示了如何利用该方法克隆 qutrits 和 qudits。借助海森堡耦合也可实现普适克隆器,尽管此时保真度比最优克隆器低 10%。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0410211,
  title  = {Cloning transformations in spin networks without external control},
  author = {G. De Chiara and R. Fazio and C. Macchiavello and S. Montangero and G. M. Palma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0410211},
  year   = {2007}
}

备注

12 pages, 13 figures, published version