Distributed quantum information processing protocols such as quantum entanglement distillation and quantum state discrimination rely on local operations and classical communications (LOCC). Existing LOCC-based protocols typically assume the availability of ideal, noiseless, communication channels. In this paper, we study the case in which classical communication takes place over noisy channels, and we propose to address the design of LOCC protocols in this setting via the use of quantum machine learning tools. We specifically focus on the important tasks of quantum entanglement distillation and quantum state discrimination, and implement local processing through parameterized quantum circuits (PQCs) that are optimized to maximize the average fidelity and average success probability in the respective tasks, while accounting for communication errors. The introduced approach, Noise Aware-LOCCNet (NA-LOCCNet), is shown to have significant advantages over existing protocols designed for noiseless communications.


翻译:分布式量子信息处理协议(如量子纠缠蒸馏和量子态区分)依赖于局部操作和经典通信(LOCC)。现有基于LOCC的协议通常假设理想无噪通信信道的可用性。本文研究了经典通信发生在噪声信道上的情形,并提出通过使用量子机器学习工具来设计此类场景下的LOCC协议。我们特别聚焦于量子纠缠蒸馏和量子态区分这两项重要任务,通过参数化量子电路(PQC)实现局部处理,并对其进行优化以在各自任务中最大化平均保真度和平均成功概率,同时考虑通信误差。所引入的方法——噪声感知LOCCNet(NA-LOCCNet)——被证明较之专为无噪声通信设计的现有协议具有显著优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

NeurlPS 2022 | 自然语言处理相关论文分类整理
专知会员服务
51+阅读 · 2022年10月2日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
108+阅读 · 2020年5月3日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
重磅开讲:图灵奖得主—— Joseph Sifakis
THU数据派
0+阅读 · 2022年6月13日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
开源星际争霸2多智能体挑战smac
专知
17+阅读 · 2019年2月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月8日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月7日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月6日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
5+阅读 · 6月17日
相关资讯
重磅开讲:图灵奖得主—— Joseph Sifakis
THU数据派
0+阅读 · 2022年6月13日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
开源星际争霸2多智能体挑战smac
专知
17+阅读 · 2019年2月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员