The Zeno effect in a quantum computer
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0044349Ключові слова:
quantum Zeno effect, open quantum systems, ancilla qubits, decoherence, quantum simulationАнотація
Представлено приблизну реалізацію квантового ефекту Зенона (QZE) у квантовому комп’ютері як приклад зв’язку між цим ефектом та методом розв’язки типу «вибух-вибух» у теорії керування. Хоча справжній QZE не може бути стро-го реалізований на квантовому комп’ютері, де всі операції, крім кінцевих вимірювань, мають бути унітарними, ми мо-жемо імітувати його, з’єднавши систему з низкою допоміж-них систем та замінивши проєктивні вимірювання QZE відповідними унітарними вентилями.
Посилання
B. Misra and E. C. G. Sudarshan, “The zeno’s paradox in quantum theory,” J. Math. Phys. 18, 756 (1977); https://doi.org/10.1063/1.523304Crossref
see also H. Ekstein and A. Seigert, “On a reinterpretation of decay experiments,” Ann. Phys. (N.Y.) 68, 509 (1971).https://doi.org/10.1016/0003-4916(71)90133-3Crossref
P. Facchi and Saverio Pascazio, ”Quantum zeno dynamics: Mathematical and physical aspects,” arXiv:0903.3297v1 [math-ph], and J. Phys. A: Math. Theor. 41 (2008) 493001. https://doi.org/10.1088/1751-8113/41/49/493001
H. Nakazato, M. Namiki, and S. Pascazio, “Temporal behavior of quantum mechanical systems,” Int. J. Mod. Phys. B 10, 247 (1997); https://doi.org/10.1142/S0217979296000118
S. Pascazio, All you ever wanted to know about the quantum Zeno effect in 70 minutes, arXiv:1311.6645v1, and Open Sys. Inf. Dyn. 21, 1440007 (2014). https://doi.org/10.1142/S0217979296000118
D. Home, and M. A. Whitaker, “A conceptual analysis of quantum zeno; paradox, measurement, and experiment,” Ann. Phys (NY) 258, 237 (1997). https://doi.org/10.1006/aphy.1997.5699
K. Koshino and A. Shimizu, “Quantum zeno effect by general measurements,” Phys. Rep. 412, 191 (2005). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2005.03.001
J. D. Franson, B. C. Jacobs, and T. B. Pittman, “Quantum computing using single photons and the zeno effect,” Phys. Rev. A 70, 062302 (2004); https://doi.org/10.1103/PhysRevA.70.062302
G. A. Paz-Silva, A. T. Rezakhani, J. M. Dominy, and D. A. Lidar, “Zeno effect for quantum computation and control,” Phys. Rev. Lett. 108, 080501 (2012); https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.032120
J. M. Raimond, P. Facchi, B. Peaudecerf, S. Pascazio, C. Sayrin, I. Dotsenko, S. Gleyzes, M. Brune, and S. Haroche, “Quantum zeno dynamics of a field in a cavity,” Phys. Rev A 86, 032120 (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.032120
P. Facchi, D. A. Lidar, and S. Pascazio, “Unification of dynamical decoupling and the quantum zeno effect,” Phys. Rev. A 69, 032314 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.69.032314
D. Burgarth, P. Facchi, G. Gramegna, and K. Yuasa, “One bound to rule them all: From adiabatic to zeno,” Quantum 6, 737 (2022); https://doi.org/10.22331/q-2022-06-14-737f and arXiv, quant-ph: 2111.08961v2 (2022).
S. Barik, D. K. Kalita, B. K. Behera, and P. K. Panigrahi “Demonstrating quantum zeno effect on IBM quantum experience,” arXiv:2008.01070v1 (2020).
