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Probabilistic storage and retrieval of qubit phase gates
Physical Review A ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-17 , DOI: 10.1103/physreva.102.032618 Michal Sedlák , Mário Ziman
Physical Review A ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-09-17 , DOI: 10.1103/physreva.102.032618 Michal Sedlák , Mário Ziman
Probabilistic storage and retrieval (PSR) of unitary quantum dynamics is possible with exponentially small failure probability with respect to the number of systems used as a quantum memory [M. Sedlák, A. Bisio, and M. Ziman, Phys. Rev. Lett. 122, 170502 (2019)]. Here we study improvements due to a priori knowledge about the unitary transformation to be stored. In particular, we study PSR of qubit phase gates, i.e., qubit rotations around the axis with an unknown angle, and show that if we access the gate only times the optimal probability of perfect retrieving of its single use is . We propose a quantum circuit realization for the optimal protocol and show that a programmable phase gate [G. Vidal, L. Masanes, and J. I. Cirac, Phys. Rev. Lett. 88, 047905 (2002)] can be turned into a optimal PSR of phase gates and requires only controlled-not gates, while having exponentially small failure probability in .
中文翻译:
量子位相门的概率存储和检索
相对于用作量子存储器的系统数量,单一量子动力学的概率存储和检索(PSR)可能具有极小的故障概率。Sedlák,A。Bisio和M. Ziman,物理学。牧师 122,170502(2019)]。在这里,我们研究由于要存储的关于transformation变换的先验知识而产生的改进。特别地,我们研究 量子位相位门的PSR,即围绕位的量子位旋转 轴的角度未知,并表明如果我们仅访问门 完美回收其一次使用的最佳概率乘以 。我们提出了一种用于最佳协议的量子电路实现,并显示了可编程的相位门[G. Vidal,L。Masanes和J. I. Cirac,物理学。牧师 88,047905(2002)]可以变成一个 相位门的最佳PSR,仅需 受控而不是门,而在。
更新日期:2020-09-18
中文翻译:
量子位相门的概率存储和检索
相对于用作量子存储器的系统数量,单一量子动力学的概率存储和检索(PSR)可能具有极小的故障概率。Sedlák,A。Bisio和M. Ziman,物理学。牧师 122,170502(2019)]。在这里,我们研究由于要存储的关于transformation变换的先验知识而产生的改进。特别地,我们研究 量子位相位门的PSR,即围绕位的量子位旋转 轴的角度未知,并表明如果我们仅访问门 完美回收其一次使用的最佳概率乘以 。我们提出了一种用于最佳协议的量子电路实现,并显示了可编程的相位门[G. Vidal,L。Masanes和J. I. Cirac,物理学。牧师 88,047905(2002)]可以变成一个 相位门的最佳PSR,仅需 受控而不是门,而在。