Estimación de estados cuánticos utilizando sistemas hı́bridos

TIELAS, DIEGO ALEJANDRO; HOLIK, FEDERICO; LOSADA, MARCELO; REBON, LORENA

Bahía Blanca

Congreso; 108º RAFA; 2023

Asociación de Física Argentina

Las actuales computadoras cuánticas, se caracterizan por poseer (a lo sumo) cientos de qubits, con poca conectividad entre ellos, y no ser “tolerantes a fallas”. Más allá de estas limitaciones, es posible utilizarlas para resolver problemas de interés utilizando algoritmos variacionales [1, 2]. En estos algoritmos la solución del problema se codifica en el mínimo de un funcional costo cuyo cómputo se realiza a partir de la evaluación de observables de un circuito cuántico parametrizado. Para obtener los parámetros óptimos que minimizan dicho funcional se utilizan métodos de optimización clásica. En este trabajo mostraremos las distintas implementaciones que venimos desarrollando para estimar estados cuánticos, utilizando algoritmos variacionales basados en el principio de máxima entropı́a [3, 4]. Como prueba de concepto se mostrarán resultados para sistemas de dos y tres qubits. [1] M. Cerezo, et.al. Variational quantum algorithms. Nature Reviews Physics, 3(9), 625-644 (2021).[2] K. Bharti, et.al. Noisy intermediate-scale quantum algorithms. Reviews of Modern Physics, 94(1),015004 (2022).[3] D. Tielas, M. Losada, L. Rebón and F. Holik. Performance of the quantum MaxEnt estimation inthe presence of physical symmetries. Quantum Information Processing 21 (6), 227 (2022).[4] I. Corte, M. Losada, D. Tielas, F. Holik and L. Rebón. Parameterizing density operators with arbi-trary symmetries to gain advantage in quantum state estimation. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 611, 128427 (2023).