測定ベースのユニバーサルブラインド量子計算における依存補正


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ユニバーサルブラインド量子計算 autorsはほとんど古典的なユーザは、計算の内容についてはほとんど何も明らかにすることなく量子サーバー上の任意の計算を実行することを可能にする測定ベースのプロトコルを記載しています。

プロトコルの説明では、著者は、各キュービットに関連付けられた「依存関係セット」に言及しています。これらは、一方向モデルの決定論で説明されているいくつかの方法で計算されることになっています。

ただし、これらのセットがどのように計算されるかについては、紙を読んでもはっきりしません。

誰かがこの問題を明確にするのを手伝ってくれる?

回答:


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承知しました。依存関係セットは、「フロー」から発生します。これは、リンク先の論文で実際に説明されています。しかし、これはおそらく私たちが必要とするものに対してはやり過ぎです。

補正の背後にある考え方は、測定を行った後、どのブランチにいるかに関係なく、同じ効果的な演算子が確実に適用されるようにすることです。これを行うことは、原則としてかなり簡単です。私たちが行うすべての測定はXY平面で行われるため、特定のキュービットの状態の測定結果として1を取得しますは、状態同じキュービットの同じ測定に対して0を取得するのと同じ最終状態を生成します。したがって、0ではなく1を取得するために修正するには、ような出力状態で演算子を見つけるだけで十分です。| ψ Z Q | ψ C Z QC | ψ = | ψ q|ψZq|ψCZqC|ψ=|ψ

ここで、これはが初期状態のスタビライザーであることを意味します。状態のスタビライザーは、対応する固有値持つ固有ベクトルとしてその状態を持つ単純な演算子です。+ 1ZqC+1

、グラフのスタビライザーグループのジェネレーターを列挙するのは非常に簡単です。グラフすべての頂点について、演算子はスタビライザーですグラフ状態のの近隣示し中。このようにして測定量子ビットの補正を見つけるためには、我々は単に量子ビット近隣に対応するスタビライザ選ぶことができそれが掛けと。これにより、とセットが得られますG X V Π I nbgh {V} Z I nbgh {V} V G Q Z Q X ZvGバツvΠnbgh {v}Znbgh {v}vGqZqバツZ 出力状態に適用されると、測定結果が反転されたプロセスの出力に等しい状態を生成する修正。

さらに1つの要件が必要です。これは、補正セットがの未来に(つまり、まだ測定されていない)ことです。これは明らかに、近傍を選択するかを制限します。私たちが紹介するレンガの状態の場合、これは、と同じ行にある隣接になるを選択することによって一意に満たされますq v q qqqvqqが、上の次の列。これは恣意的に聞こえるかもしれませんが、結局のところ、これは私が述べた条件を満たす唯一の選択肢です。

うまくいけば、これはあなたの質問に答えます。

ZバツバツバツZ


おかげで、私が正しく理解した場合、各測定の後、アリスはランダムキービットで結果ビットを「復号化」します。それから
アントニオヴァレリオミセリバローネ

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Zバツバツ

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Dan BrowneとHans Briegelは、MBQC(arxiv.org/abs/quant-ph/0603226)の優れた紹介を書きました。これは、これらのアイデアを私たちの論文よりもはるかに明確に扱っています(これまで使用していなかった場合は、かなり不思議です)。 MBQC以前)。私たちが「レンガ造り」の状態で行うことは、単純なMBQCだけです。これは、技術的な理由により、正方格子では実行できませんでした。最初に単純なMBQCを実装し、すべてが機能するようになったら暗号を上に追加するのが最も簡単です。
Joe Fitzsimons、

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いいえ、そのキュービットの測定角度を反転させることにより、X補正を吸収する必要があります。これは、XY平面の測定値を、Z回転の後にX測定値が続くものと考えることができるためです。XはZと逆に通勤するので、これは回転角度の符号を反転します。XはX測定と通勤するので、これで十分です。これが、MBQCでの測定の部分的な時間順序付けの理由です。特定のキュビットの測定結果に従って測定角度を調整する必要があるすべてのキュビットは、そのキュビットの後に測定する必要があることを確認する必要があります。
Joe Fitzsimons、2010

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短い答えはノーです。グラフの状態では、Xはスタビライザーの標準ジェネレーターに頂点ごとに1回しか表示されないため、ジェネレーターを乗算して特定のXをキャンセルすることはできません。そのため、一般的にはできません。Z演算子は各頂点に対して複数回出現するため、そのようなキャンセルは多くの場合可能です。これにより、流れとg-flowが発生します。明らかに、アダマールをグラフ状態のすべてのキュービットに適用するだけで、ZとXを入れ替えることができますが、これはあなたが望むものではないと思います。これはいずれもプロトコルに固有のものではありませんが、すべてのグラフ状態計算に共通の機能です。
Joe Fitzsimons
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