مقالات

کدهای کوانتومی برای شبیه سازی کوانتومی فرمیون ها روی یک مشبکه مربعی از کیوبیت ها

Quantum codes for quantum simulation of fermions on a square lattice of qubits

شبیه سازی کوانتومی سیستم های فرمیونی یک کاربرد امیدبخش از رایانه های کوانتومی است، اما برای برنامه نویسی آنها، می بایست حالت ها و عملگرهای فرمیونی را به حالت های کیوبیتی و گیت های کوانتومی نگاشت. در صورتی که پردازنده های کوانتومی به صورت شبکه های کیوبیتی دو بعدی با کوپلاژ بین نزدیکترین همسایه ها ساخته شوند، نگاشت های فرمیون به کیوبیت استاندارد برای چنین نوع ارتباطی مد نظر قرار نمی گیرند. در این مقاله، تبدیل جردن-ویگنر یک بعدی با کدهای کوانتومی خاص با هم ترکیب شده اند که با اضافه کردن تعداد مشخصی کیوبیت کمکی تعریف شده اند. این کار یک طبقه بندی از نگاشت هایی را ایجاد می کند که هر سیستم فرمیونی می تواند در یک ساختار کیوبیتی دو بعدی جایگزیده شود و شبیه سازی کوانتومی مقیاس پذیر را تقویت می کند. روش به کار برده شده در مدل دو بعدی فرمی-هوبارد نشان داده شده است که با یک هامیلتونی موضعی سر و کار خواهد داشت.

علاوه بر این، تبدیل Verstraete-Cirac و شبیه سازی Bravyi-Kitaev با اتصال مشبکه مربعی مطابقت داده شده و با نگاشت های ارائه شده مقایسه شده اند. مزیت رویکرد ارائه شده در این مقاله این است که اجازه می دهد با یک مدار کوانتومی یکانی ساده یک حالت منطقی را رمز و یا بازگشایی رمز کرد.

 

نویسندگان:

Steudtner, Mark, and Stephanie Wehner

مجله:

Physical Review A 99.2 (2019): 022308

arxiv.org

گردآوری:

مهندس محمد کریمی

ویرایش:

دکتر میلاد معظمی گودرزی

برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن