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講演抄録/キーワード
講演名 2022-12-09 16:45
Universal decoding of a single qubit information: deterministic and exact protocol
Satoshi YoshidaUTokyo)・Akihito SoedaNII)・Mio MuraoUTokyo
抄録 (和) 本研究では、1量子ビットを符号化する任意の未知アイソメトリ演算を反転させる決定論的かつ厳密なプロトコルを構成する。任意のユニタリー演算を反転させる量子回路を表すChoi行列を探索する半正定値計画法(SDP)を示す。Choi行列にSU(2)×SU(2) 対称性を課すことで、1量子ビットユニタリ演算の4回分の呼び出しをその逆演算に変換する量子回路を導出する。このプロトコルは1量子ビットユニタリ演算にのみ適用されるが、我々はこのプロトコルを1量子ビットを符号化する任意の未知アイソメトリ演算に拡張する。そのために、任意のアイソメトリ演算の有限回の連続呼び出しをランダムなユニタリ演算に変換する量子回路を構成し、ユニタリ反転プロトコルをアイソメトリ反転プロトコルに変換するサブルーチンを導出する。 
(英) In this work, we report a deterministic and exact protocol to reverse any unknown qubit-encoding isometry operation. We present the semidefinite programming (SDP) to search the Choi matrix representing a quantum circuit reversing any unitary operation. We derive a quantum circuit transforming four calls of any qubit-unitary operation into its inverse operation by imposing the SU(2)×SU(2) symmetry on the Choi matrix. This protocol only applies only for qubit-unitary operations, but we extend this protocol to any qubit-encoding isometry operations. For that, we derive a subroutine to transform a unitary inversion protocol to an isometry inversion protocol by constructing a quantum circuit transforming finite sequential calls of any isometry operation into random unitary operations.
キーワード (和) 高階量子演算 / 量子超写像 / 等長写像 / 量子情報の符号化と復号化 / / / /  
(英) Higher-order quantum transformations / Quantum supermaps / Isometry operations / Encoding and decoding of quantum information / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN  
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2022-12-08 - 2022-12-09 
開催地(和) 慶應義塾大学 
開催地(英) Keio Univ. 
テーマ(和) 量子情報,一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2022-12-QIT 
本文の言語 英語 
タイトル(和)  
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Universal decoding of a single qubit information: deterministic and exact protocol 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 高階量子演算 / Higher-order quantum transformations  
キーワード(2)(和/英) 量子超写像 / Quantum supermaps  
キーワード(3)(和/英) 等長写像 / Isometry operations  
キーワード(4)(和/英) 量子情報の符号化と復号化 / Encoding and decoding of quantum information  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉田 智治 / Satoshi Yoshida / ヨシダ サトシ
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: UTokyo)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 添田 彬仁 / Akihito Soeda / ソエダ アキヒト
第2著者 所属(和/英) 国立情報学研究所 (略称: NII)
National Institute of Informatics (略称: NII)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 村尾 美緒 / Mio Murao / ムラオ ミオ
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
University of Tokyo (略称: UTokyo)
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講演者 第1著者 
発表日時 2022-12-09 16:45:00 
発表時間 15分 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol) vol. 
号番号(no)  
ページ範囲  
ページ数  
発行日  


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