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基于费曼-维农形式的量子计算误差全局估计

量子物理 2018-04-04 v3 统计力学

摘要

量子计算机的操作被视为对多量子比特混合态的通用量子操作继之以测量。该通用量子操作进一步被表示为关于量子比特与环境历史的费曼-维农双路径积分,随后对环境求迹。量子比特历史取为二维球面 S2S^2 上的路径,如同Klauder自旋相干态路径积分那样,并假设环境由初始处于热平衡的谐振子构成,且以线性方式耦合到量子比特算符 S^z\hat{S}_z。随后可将环境积分掉,得到耦合量子比特前向与后向历史的费曼-维农影响作用。该表示允许以简单方式导出如下估计:无纠错量子计算机的操作总误差随量子比特数量和操作时间线性缩放。它还允许以相同方式讨论Kitaev环面码与环境的相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.09407,
  title  = {Global estimates of errors in quantum computation by the Feynman-Vernon formalism},
  author = {Erik Aurell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.09407},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, no figures, 63 references. Presentation has be revised since second version. One section on quantum noise and one section on relations to the literature have been added. Title and abstract have been revised