Decoupling with random diagonal unitaries
Nakata, Yoshifumi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Hirche, Christoph (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Morgan, Ciara (Universität Leipzig (1991- ). Institut für Theoretische Physik)
Winter, Andreas (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Fecha:	2017
Resumen:	We investigate decoupling, one of the most important primitives in quantum Shannon theory, by replacing the uniformly distributed random unitaries commonly used to achieve the protocol, with repeated applications of random unitaries diagonal in the Pauli-Z and -X bases. This strategy was recently shown to achieve an approximate unitary 2-design after a number of repetitions of the process, which implies that the strategy gradually achieves decoupling. Here, we prove that even fewer repetitions of the process achieve decoupling at the same rate as that with the uniform ones, showing that rather imprecise approximations of unitary 2-designs are sufficient for decoupling. We also briefly discuss efficient implementations of them and implications of our decoupling theorem to coherent state merging and relative thermalisation.
Ayudas:	European Commission 600645 European Commission 278106 European Commission 323970 European Commission 267386 Ministerio de Economía y Competitividad FIS2016-80681-P Ministerio de Economía y Competitividad BES-2014-068888 Ministerio de Economía y Competitividad FIS2013-40627-P Ministerio de Economía y Competitividad FIS2008-01236 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-966
Derechos:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió publicada
Materia:	Quantum information ; Pseudo-randomness ; Unitary design ; Decoupling
Publicado en:	Quantum, Vol. 1 (2017) , p. 18, ISSN 2521-327X

DOI: 10.22331/q-2017-07-21-18

16 p, 581.4 KB

El registro aparece en las colecciones:
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados