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Entangled cloning of stabilizer codes and free fermions

机译：纠缠克​​隆稳定剂密码和自由费米子

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Though the no-cloning theorem [Wooters and Zurek, Nature (London) 299, 802 (1982)] prohibits exact replication of arbitrary quantum states, there are many instances in quantum information processing and entanglement measurement in which a weaker form of cloning may be useful. Here, I provide a construction for generating an "entangled clone" for a particular but rather expansive and rich class of states. Given a stabilizer code or free fermion Hamiltonian, this construction generates an exact entangled clone of the original ground state, in the sense that the entanglement between the original and the exact copy can be tuned to be arbitrarily small but finite, or large, and the relation between the original and the copy can also be modified to some extent. For example, this Rapid Communication focuses on generating time-reversed copies of stabilizer codes and particle-hole transformed ground states of free fermion systems, although untransformed clones can also be generated. The protocol leverages entanglement to simulate a transformed copy of the Hamiltonian without having to physically implement it and can potentially be realized in superconducting qubits or ultracold atomic systems.
机译：尽管无克隆定理[Wooters and Zurek，Nature（London）299，802（1982）]禁止任意量子态的精确复制，但在量子信息处理和纠缠测量中，有许多情况下克隆的形式可能较弱。有用。在这里，我提供了一种构造，用于为特定但相当广泛且丰富的状态类生成“纠缠克隆”。给定稳定剂代码或自由费米子哈密顿量，此构造会生成原始基态的精确纠缠克隆，从某种意义上说，原始和精确副本之间的纠缠可以调整为任意小但有限或大的值，并且原件和副本之间的关系也可以进行一定程度的修改。例如，尽管也可以生成未转化的克隆，但此快速通信的重点是生成时间反转的稳定剂代码副本和自由费米子系统的粒子孔转换基态。该协议利用纠缠来模拟哈密顿量的变换后的副本，而无需物理实现，并且有可能在超导量子位或超冷原子系统中实现。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2016年第16期|161112.1-161112.5|共5页
  • 作者

    Timothy H. Hsieh;

  • 作者单位

    Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara, California 93106, USA;

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  • 正文语种 eng
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