多自由度纠缠纯化的变分量子线路学习
量子物理
2023-10-20 v2 光学
摘要
纠缠纯化是在含噪大规模量子网络中保障有效纠缠信道的关键技术，但在多自由度(DoF)下设计协议十分复杂。为轻松有效地执行上述任务，开发用于设计多自由度纠缠纯化的学习框架是一种有前景的途径，且仍是一个开放的研究问题。受变分量子线路(VQC)在近 term 量子设备上学习最优量子操作方面显著优势的启发，本文提出一种有效的多自由度纠缠纯化 VQC 框架，并利用其学习基于后选择的客观函数的最优纯化协议。通过适当引入额外线路以表示所有粒子的各辅助自由度（如空间与时间），参数化量子线路可有效模拟可扩展纠缠纯化。为验证框架，以低深度量子线路中的替代操作良好学习了线性光学中的知名协议。此外，我们模拟了多自由度多对情况以展示可扩展性并发现了单轮协议。我们的工作为利用近 term 量子设备探索多自由度多对纠缠纯化协议提供了有效途径。
引用
@article{arxiv.2209.08306,
title = {Variational quantum circuit learning of entanglement purification in multiple degrees of freedom},
author = {Hao Zhang and Xusheng Xu and Chen Zhang and Man-Hong Yung and Tao Huang and Yunjie Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08306},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 7 figures, comments are welcome!