二维基于测量的量子计算中的普适纠缠层次
量子物理
2016-11-28 v4 强关联电子
摘要
基于测量的量子计算（MQC）是一种利用多体纠缠和单量子比特测量来研究量子计算的范式。尽管MQC在量子信息领域激发了广泛的发现，我们对MQC基本原理的理解似乎因其历史上依赖于典型的二维簇态而存在偏差。在此，我们利用对称保护拓扑序（SPTO）主题的最新进展，引入了一种新颖的MQC资源态，其物理与计算行为从根本上不同于簇态。我们表明，与簇态形成鲜明对比的是，我们的态仅使用单量子比特Pauli X、Y和Z算符的测量即可实现通用量子计算。这一新颖的计算特征与我们态所具有的“真正”二维SPTO相关，而簇态中不存在该性质。我们将多体系统的潜在计算复杂度与宏观量子序的具体联系，可能在量子多体模拟中用于基准测试经典上难处理的复杂度。
引用
@article{arxiv.1508.02695,
title = {Hierarchy of universal entanglement in 2D measurement-based quantum computation},
author = {Jacob Miller and Akimasa Miyake},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.02695},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 11 figures. v2: new title and improved presentation of results; v3: major revision, with a strengthened main theorem 2 demonstrating the Pauli universality of our resource state; v4: published version