Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2504.01106

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2504.01106 (quant-ph)
[提交于 2025年4月1日 ]

标题: 基于同步词的量子重置协议

标题: Quantum Resetting Protocols Based on Synchronizing Words

Authors:Jędrzej Stempin, Jan Wójcik, Andrzej Grudka, Marcin Karczewski, Paweł Kurzyński, Antoni Wójcik
摘要: 重置一个系统的状态在物理学、工程学、计算机科学以及许多其他领域中起着基础性作用。 在这里我们关注一种最初在自动机理论中提出的重置方法。 自动机的状态根据一组规则演化。 这些规则形成一个字母表,可以依次应用这些规则。 这样的一系列规则被称为单词。 某些特定的单词,称为同步化单词,能够使系统无论初始配置如何都演化到预定状态。 这一过程本质上是不可逆的,乍一看似乎与量子力学的幺正性相冲突。 幺正演化保留信息,因此禁止这种经典的重置到预定状态的操作。 在这项工作中,我们引入了一种基于量子同步化单词的新重置协议,通过引入辅助量子比特来实现,这些辅助量子比特的状态编码了自动机字母表中的规则。 我们进一步提出了一个量子电路来实现该协议,并且可以在量子计算机上实现。 此外,我们还建立了这种方法与Kraus通道之间的联系,表明量子同步化单词可以通过不显式参考辅助量子比特的状态来实现。 我们的结果连接了经典和量子同步化单词的概念,揭示了量子信息处理与非幺正动力学之间的相互作用。
摘要: Resetting a system's state plays a fundamental role in physics, engineering, computer science, and many other fields. Here we focus on a method originally proposed in automata theory. The state of an automaton evolves according to a set of rules. These rules form an alphabet, and one can apply these rules one after another. Such a sequence of rules is known as a word. Some particular words, known as synchronizing words, enable a system to evolve into a predetermined state regardless of its initial configuration. This process, which is inherently irreversible, appears at first glance to be incompatible with the unitarity of quantum mechanics. Unitary evolution preserves information, hence forbids such classical resetting to a predetermined state. In this work, we introduce a novel resetting protocol based on quantum-synchronizing words by incorporating auxiliary qubits whose states encode rules of the automaton's alphabet. We further propose a quantum circuit that realizes this protocol and can be implemented on a quantum computer. Additionally, we establish a connection between this approach and Kraus channels, showing that quantum synchronizing words can be achieved without explicit reference to the states of ancillary qubits. Our results bridge classical and quantum notions of synchronizing words, shedding light on the interplay between quantum information processing and non-unitary dynamics.
评论: 6页,7幅图
主题: 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2504.01106 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2504.01106v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.01106
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Jędrzej Stempin [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 1 日 18:23:21 UTC (334 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号