РАЗРАБОТКА ПРОТОКОЛОВ НЕЧЕТКИХ КВАНТОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ИОННЫХ КУДИТОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена модель расчета протоколов квантовой томографии ионных кудитов, которая позволяет учитывать ошибки в задании параметров преобразований при проведении измерений. Представлено сравнение точности томографии ионных кудитов в условиях задания параметров преобразований с ошибками для стандартного метода и метода нечетких квантовых измерений. Продемонстрировано радикальное преимущество модели нечетких квантовых измерений по сравнению со стандартной моделью. Показано, что разработанная модель позволяет получить набор двухуровневых преобразований квантовых состояний кудитов, обеспечивающий реализацию заданного протокола квантовых измерений.

Об авторах

К. Б. Кокшаров

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»; НИЦ «Курчатовский институт» – ОФТИ им. К.А. Валцева

Email: kirill.koksharov7@gmail.com
Зеленоград, Россия; Москва, Россия

Ю. И. Богданов

Национальный исследовательский университет «МИЭТ»; НИЦ «Курчатовский институт» – ОФТИ им. К.А. Валцева

Зеленоград, Россия; Москва, Россия

Б. И. Бантыш

НИЦ «Курчатовский институт» – ОФТИ им. К.А. Валцева

Москва, Россия

В. Ф. Лукичев

НИЦ «Курчатовский институт» – ОФТИ им. К.А. Валцева

Москва, Россия

Список литературы

  1. Drozhzhin D.A., Nikolaeva A.S., Kitenko E.O., Fedorov A.K. Tran[spiling quantum assembly language circuits to a qudit form // Entropy. 2024. Vol. 26. № 12. P. 1129.
  2. Ringbauer M., Meth M., Postler L., Stricker R., Baltt R. Universal qudit quantum processor with trapped ions // Nature Physics. 2022. Vol. 18. P. 1053–1057.
  3. Aksenov M.A., Zalivako I.V., Semerikov I.A., Borisenko A.S., Semenin N.V., Sidorov P.L., Fedorov A.K., Khabarova K.Yu, Kolachevsky N.N. Realizing quantum gates with optically addressable Yb+ 171 ion qudits // Physical Review A. 2023. Vol. 107. № 5. P. 052612.
  4. Bogdanov Yu.I., Bogdanova N.A., Kuznetsov Y.A., Koksharov K.B., Lukichev V.F. Precise Tomography of Qudits // Russian Microelectronics. 2023. Vol. 52. № 3. P. 135–143.
  5. Struchalin G.I., Pogorelov I.A., Straupe S.S., Kravtsov K.S., Radchenko I.V., Kulik S.P. Experimental adaptive quantum tomography of two-qubit states // Physical Review A, 2016. Vol. 93. № 1. P. 012103.
  6. Koksharov K.B., Bogdanov Yu.I., Bogdanova N.A., Kuznetsov Yu.A., Lukichev V.F. High-Precision Quantum Measurements of Qudits Taking into Account the Influence of Amplitude and Phase Relaxation // Russian Microelectronics. 2023. Vol. 52. № 1. S363–S368.
  7. Barenco A., Bennet C.H., Cleve R., DiVincenzo D.P., Margolus N., Shor P., Sleator T., Smolin T.A., Weinfurter H. Elementary gates for quantum computation // Phys. Rev. A. 1995. Vol. 52, № 5. P. 3457–3467.
  8. Di Y.M., Wei H.R. Synthesis of multivalued quantum logic circuits by elementary gates // Physical Review A. 2013. Vol. 87, № 1. P. 012325.
  9. Khaneja N., Glaser S.J. Cartan decomposition of SU(2n) and control of spin systems // Chemical Physics. 2001. Vol. 267, № 1–3. P. 11–23. doi: 10.1016/S0301-0104(01)00318-4
  10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М.. Теоретическая физика. Механика. М.: Наука. 1988. 216 с.
  11. Nielsen M.A., Chuang I.L. Quantum Computation and Quantum Information. – Cambridge: Cambridge University Press, 2010. 676 p.
  12. Durt T., Englert B.-G., Bengtsson I., and Życzkowski K., On mutually unbiased bases, Int. J. Quantum Inf., 2010, vol. 8, no. 4, pp. 535–640. https://doi.org/10.1142/s0219749910006502
  13. Brierley S., Weigert S., Bengtsson I. All mutually unbiased bases in dimensions two to five // Quantum Information & Computation. 2010. Vol. 10, № 9–10. P. 803–820.
  14. Богданов Ю.И., Богданова Н.А., Лукичев В.Ф. Введение в квантовые информационные технологии. Москва: Техносфера, 2025. 468 с.
  15. Bogdanov Yu.I., Brida G., Bukeev I.D., Genovese M., Kravtsov K.S., Kulik S.P., Moreva E.V., Soloviev A.A., Shurupov A.P. Statistical estimation of quantum tomography protocols quality // Physical Review A. 2011. Vol. 84. № 4. P. 042108.
  16. Холево А.С. Квантовые системы, каналы, информация. М.: МЦНМО, 2010. – 328 с.
  17. Życzkowski K., Sommers H.-J. Induced measures in the space of mixed quantum states // Journal of Physics A: Mathematical and General. 2001. Vol. 34. № 35. P. 7111–7125.
  18. Bogdanov Yu.I. Unified statistical method for reconstructing quantum states by purification // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2009. Vol. 108. P. 928–935.
  19. Bogdanov Yu.I., Bukeev I.D., Gavrichenko A.K. Studying adequacy, completeness, and accuracy of quantum measurement protocols // Optics and Spectroscopy. 2011. Vol. 111. P. 647–655.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).