大量量子比特量子逻辑运算的微扰论与数值模拟
量子物理
2007-05-23 v1
摘要
我们基于固态量子计算中自然出现的小参数发展了微扰论。我们报告了具有大量量子比特（多达 1000 个）的量子逻辑运算动力学的模拟。考虑了一个核自旋链，其中通过外部磁场的均匀梯度提供自旋的选择性激发。通过施加共振电磁脉冲来利用量子逻辑运算。自旋与其最近邻相互作用。我们模拟了自旋链中远程量子比特之间长距离纠缠的产生。我们的方法使我们能够以受控方式最小化不需要的非共振效应。我们使用的方法无法模拟复杂的量子逻辑（这需要量子计算机），但它可用于测试简单量子逻辑运算的实验性能。我们表明：(a) 不需要态的概率分布具有“带”结构，(b) 典型不需要态中自旋的方向高度相关，并且 (c) 许多不需要态是量子计算机（自旋链）的高能态。我们的方法可以应用于简单的量子逻辑门和涉及大量量子比特的量子算法片段。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0107038,
title = {Perturbation Theory and Numerical Modeling of Quantum Logic Operations with a Large Number of Qubits},
author = {G. P. Berman and G. D. Doolen and D. I. Kamenev and G. V. Lopez and V. I. Tsifrinovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0107038},
year = {2007}
}
备注
28 pages AMSTex including 10 figures