二面体规范理论的基元量子门

M. Sohaib Alam; Stuart Hadfield; Henry Lamm; Andy C. Y. Li

doi:10.1103/PhysRevD.105.114501

二面体规范理论的基元量子门

量子物理 2022-07-04 v2 高能物理 - 格点高能物理 - 唯象学

作者: M. Sohaib Alam , Stuart Hadfield , Henry Lamm , Andy C. Y. Li

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摘要

我们描述了在数字量子计算机上模拟二面体规范理论。非阿贝尔离散规范群 $D_N$ ——二面体群——可作为 $U(1)\times\mathbb{Z}_2$ 格点规范理论的近似。为进行此类格点模拟，我们详述了实现基本基元的高效量子电路构造，包括 $D_N$ 上的非阿贝尔傅里叶变换、迹操作以及群乘法和逆操作。各种情况下所需量子资源随 $n=\log N$ 线性或低次多项式缩放。我们在 Rigetti Aspen-9 量子处理器上对 $D_4$ 情况实验基准测试了我们的量子门。发现所有 $D_4$ 量子门的保真度均超过 $80\%$ 。

关键词

二面体规范理论量子门数字量子计算机非阿贝尔傅里叶变换量子电路格点模拟

引用

@article{arxiv.2108.13305,
  title  = {Primitive Quantum Gates for Dihedral Gauge Theories},
  author = {M. Sohaib Alam and Stuart Hadfield and Henry Lamm and Andy C. Y. Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13305},
  year   = {2022}
}

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二面体规范理论的基元量子门

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