量子热力学的资源理论一直是一个非常成功的理论,并且在社区中产生了很多后续工作。,它要求在系统,浴室和催化剂上实施能源的统一操作,作为其范式的一部分。到目前为止,这种统一的操作被认为是该理论中的“免费”资源。但是,这只是一个不必要过程的理想化。在这里,我们包括一个额外的辅助控制系统,该系统可以通过打开或关闭交互来自主实现统一。”但是,由于统一的实施,控制系统将不可避免地会降低。我们得出了控制装置质量的条件,因此热力学定律不会通过使用良好的量子时钟来改变并证明量子力学定律允许反应足够小,从而可以满足这些条件。我们将非理想的控制纳入资源框架也会引起有趣的前景,在考虑理想化的控制时,这是不存在的。除其他外,第三定律的出现而无需假设光锥。我们的结果和框架将自动量热机器的自动量量子资源理论统一,并为所有量子加工设备与完全自主机统一的所有量子处理设备奠定了基础。
量子计算于大约 30 年前引入并理论化,但目前仍处于起步阶段:当前的技术设备只能处理几个量子比特。然而,这种新的计算范式显示出巨大的前景,潜在的应用范围从高性能计算 [8] 到机器学习和大数据 [9]。量子算法通常通过量子电路来描述,即一系列符合硬件技术特性的基本运算。量子计算的数学形式是 (有限维) 希尔伯特空间理论:量子电路表示为幺正算子 [16],与执行算法的机器支持无关。因此,建立以矩阵描述的幺正算子和以电路描述的幺正算子之间的联系是至关重要的,哪怕只是为了更好地理解如何设计新算法。从电路中获取矩阵可以通过在量子硬件上运行电路(加上一些断层扫描)或通过在经典计算机上进行模拟来完成 [ 2 , 24 ]。从矩阵中获取电路更为复杂,属于更普遍的问题,称为量子编译,即如何将以未知形式描述的量子算子转换为目标
量子热力学的资源理论一直是一个非常成功的理论,并且在社区中产生了很多后续工作。,它要求在系统,浴室和催化剂上实施能源的统一操作,作为其范式的一部分。到目前为止,这种统一的操作被认为是该理论中的“免费”资源。但是,这只是一个不必要过程的理想化。在这里,我们包括一个额外的辅助控制系统,该系统可以通过打开或关闭的交互来自主实现统一。”但是,由于统一的实施而导致的背部。我们得出了控制装置质量的条件,因此热力学定律不会通过使用良好的量子时钟来改变并证明量子力学定律允许反应足够小,从而可以满足这些条件。我们将非理想的控制纳入资源框架也会引起有趣的前景,在考虑理想化的控制时,这是不存在的。除其他外,第三定律的出现而无需假设光锥。我们的结果和框架将自动量热机器的自动量量子资源理论统一,并为所有量子加工设备与完全自主机统一的所有量子处理设备奠定了基础。
作为统一操作v = q d i = 1 v(i),其中v(i)= viπi(n'−1),πi(n')⊗·······viπi(1),πi(2)和
一个人可以执行的量子状态的最通用的转换是什么?一个人可能想知道这个问题应该是什么意思:我们已经知道一些汉密尔顿h产生的schr schr odinger进化。我们还知道测量假设在测量时会改变状态。那么,问题应该是什么意思?实际上,当我们想到统一操作时,我们已经遇到了上面遇到的这种变化。当然,可以将这种A-Posteriori解释为某些哈密顿量产生的,但这并不是重点。这里的问题是关于可以做什么,可能的统一状态转换。本章的目的是使这种心态完成,并询问量子力学中通常可以进行哪种状态转换。对这个问题有一种抽象的,数学上有意识的方法,引入了完全积极的概念。与此对比,人们可以想到将单一进化和测量的成分放在一起。幸运的是,这些图片被证明是等价的。无论哪种方式,这都是由量子通道的概念给出的。鉴于我们在这里考虑了最一般的转换,因此实际的通信渠道的内涵是完全准确的:我们会看到,可以很好地捕获自然通信渠道(例如,Fiffers等),可以很好地捕获量子通道。
一个人可以执行的量子状态的最通用的转换是什么?一个人可能想知道这个问题应该是什么意思:我们已经知道一些汉密尔顿h产生的schr schr odinger进化。我们还知道测量假设在测量时会改变状态。那么,问题应该是什么意思?实际上,当我们想到统一操作时,我们已经遇到了上面遇到的这种变化。当然,可以将这种A-Posteriori解释为某些哈密顿量产生的,但这并不是重点。这里的问题是关于可以做什么,可能的统一状态转换。本章的目的是使这种心态完成,并询问量子力学中通常可以进行哪种状态转换。对这个问题有一种抽象的,数学上有意识的方法,引入了完全积极的概念。与此对比,人们可以想到将单一进化和测量的成分放在一起。幸运的是,这些图片被证明是等价的。无论哪种方式,这都是由量子通道的概念给出的。鉴于我们在这里考虑了最一般的转换,因此实际的通信渠道的内涵是完全准确的:我们会看到,可以很好地捕获自然通信渠道(例如,Fiffers等),可以很好地捕获量子通道。
(c)(可选)现在假设我们有一个量子过程 A,它实现以下目标:对于任何幺正 V,如果 | ξ λ ⟩ 是 V 的任何特征态,特征值为 e 2 πiλ ,则 A 是一个幺正过程,当输入 | ξ λ ⟩| 0 ⟩ 时,它产生最终状态 | ξ λ ⟩| λ ⟩(通过对第二个寄存器的测量可以读出 λ 的值)。这里,第二个寄存器(最初为 | 0 ⟩ )的大小合适,能够表示 λ 的可能值(这里我们忽略精度问题)。这样的过程 A 确实存在,通常称为相位估计算法。为了解决这个问题,我们假设 A 是在 V = U x 的情况下给出的,并且在这种情况下,它以 poly(log N ) 时间为运行时间(这是正确的)。 (关于相位估计算法的说明,请参见 Nielsen 和 Chuang § 5.2)。
摘要:本文论证了量子引力中不存在全局对称性与黑洞信息问题的幺正解之间存在密切联系。特别是,我们展示了如何利用最近对蒸发黑洞 Page 曲线计算的基本要素,将最近反对 AdS/CFT 对应之外的全局对称性的论点推广到更现实的量子引力理论。我们还给出了几个低维量子引力理论的例子,这些理论在通常意义上没有黑洞信息问题的幺正解,因此可以而且确实具有全局对称性。受此讨论的启发,我们推测在某种意义上,欧几里得量子引力等同于全息术。
摘要:控制量子光脉冲的时间模式形状具有广泛的范围应用于量子信息科学和技术。技术来控制带宽,允许在时间和频域中移动,并执行模式 - 选择性束 - 分解器样转换。但是,目前没有方案可以在时间模式上执行目标多模统一转换。在这里,我们提出了一种实用方法,以实现时间模式的一般转变。从理论上讲,我们可以在时间和频域中使用一系列相位操作来执行时间模式上的任何统一转换。数值模拟表明,使用实验可行的规格可以以超过95%的保真度执行时间模式上的几个关键转换。
摘要:我们表明,量子混乱的最重要度量,例如框架电势,争夺,Loschmidt Echo回声和超级阶段相关器(OTOC),可以通过异形旋转的统一框架来描述,即K-flold Unitary Channel的Haar平均值。我们表明,这样的措施可以始终以同感旋转的期望值的形式施放。在文献中,有时会通过频谱和其他时间通过汉密尔顿人产生动力学的特征向量来研究量子混乱。我们表明,借助这项技术,我们可以在可联合的哈密顿量和量子混沌汉密尔顿人之间平稳地插入。与特征向量稳定剂状态的哈密顿人的同一旋转不具有混乱的特征,这与那些从HAAR措施中获取特征向量的汉密尔顿人不同。作为一个例子,与通用资源相比,Clifford Resources腐烂到更高的值获得的OTOC。通过掺杂哈密顿人的非克利福德资源,我们在一类可集成模型和量子混乱之间的OTOC行为中显示了一个交叉。此外,利用随机矩阵理论,我们表明,量子混乱的这些度量清楚地将探针的有限时间行为与量子混乱区分为与高斯单位合奏(GUE)相对应的量子混乱,并将其与Poisson分布和高斯分布和高斯对数(Gaussian diagonal)(GDE)(GDE)(GDE)(gde)所给出的集成光谱。
