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
1. 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
2. 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
3. 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
4. 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
5. 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
6. 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
7. 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
8. 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
9. 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
10. 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
11. 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
12. 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).
13. S. Barik, D. K. Kalita, B. K. Behera, and P. K. Panigrahi “Demonstrating quantum zeno effect on IBM quantum experience,” arXiv:2008.01070v1 (2020).
