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講演抄録/キーワード
講演名 2013-11-18 10:40
並列断熱ゲートテレポーテーション
中郷孝祐Michal Hajdusek仲山将順村尾美緒東大
技報オンラインサービス実施中(通ソ/ISS/ESS/エレソのみ)
抄録 (和) 断熱ゲートテレポーテーションは量子テレポーテーションと断熱量子計算モデルを組み合わせた量子計算モデルである。我々はこのモデルを拡張し、因果的順序の決められた量子ゲート列を並列化して実装可能な並列断熱ゲートテレポーテーションを提案する。断熱ゲートテレポーテーションで量子ゲート列を実装する場合には、各量子ゲートに対応するゲートハミルトニアンを用いた断熱量子計算を一つずつ因果的順序に従って計算を進めていく必要がある。これに対して並列断熱ゲートテレポーテーションでは、時間的な因果的順序関係を直接相互作用する量子ビットの組み合わせという空間的順序関係に対応させることで、複数のゲートハミルトニアンを同時に用いた1ステップの断熱量子計算として量子ゲート列を実装することができる。並列化をすることにより、断熱量子計算に必要な総時間はもともとの断熱ゲートテレポーテーションの場合よりもゲート数の二乗に比例して長くなる一方で、ゲート列の因果順序に対する制約が緩和されるために、各量子ゲートに対応するゲートハミルトニアンを1回のみ用いて量子ゲートのかかる順序を制御ビットにより操作することが可能となることを示す。 
(英) We study adiabatic gate teleportation (AGT), a model of quantum computation recently proposed by D. Bacon and S. T. Flammia, Phys. Rev. Lett. 103, 120504 (2009), to investigate a new property of quantum computation, namely causal order manipulation. We develop parallelized adiabatic gate teleportation (PAGT) where a sequence of gate operations is performed in a single step of the adiabatic process by introducing a gate Hamiltonian implementing a single-qubit unitary gate. By parallelizing the AGT scheme, the neccessary time for the adiabatic evolution implementing a sequence of gates increases quadratically, however it allows us to map causal order of gate oprations to spatial order of interactions in the final Hamiltonian. Using this property, we also present controlled-PAGT scheme to manipulate the causal order of gate operations by a control-qubit. The scheme allows us to coherently perform two differently ordered unitary operations $U^{(2)}U^{(1)}$ and $U^{(1)}U^{(2)}$ depending on the state of a control-qubit by simultaneously applying the gate Hamiltonians of $U^{(1)}$ and $U^{(2)}$.
キーワード (和) 量子計算 / 断熱量子計算 / 断熱ゲートテレポーテーション / 因果順序 / / / /  
(英) quantum computation / adiabatic quantum computation / adiabatic gate teleportation / causal order / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2013-11-18 - 2013-11-19 
開催地(和) 早稲田大学 
開催地(英) Waseda 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 2013-11-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 並列断熱ゲートテレポーテーション 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Parallelized adiabatic gate teleportation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子計算 / quantum computation  
キーワード(2)(和/英) 断熱量子計算 / adiabatic quantum computation  
キーワード(3)(和/英) 断熱ゲートテレポーテーション / adiabatic gate teleportation  
キーワード(4)(和/英) 因果順序 / causal order  
キーワード(5)(和/英) /  
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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) 中郷 孝祐 / Kosuke Nakago / ナカゴウ コウスケ
第1著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Tokyo Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) Michal Hajdusek / Michal Hajdusek /
第2著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Tokyo Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 仲山 将順 / Shojun Nakayama / ナカヤマ ショウジュン
第3著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Tokyo Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 村尾 美緒 / Mio Murao / ムラオ ミオ
第4著者 所属(和/英) 東京大学 (略称: 東大)
The University of Tokyo (略称: Tokyo Univ.)
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講演者
発表日時 2013-11-18 10:40:00 
発表時間 20 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol)  
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