Due to the no-cloning theorem, generating perfect quantum clones of an arbitrary unknown quantum state is not possible, however approximate quantum clones can be constructed. Quantum telecloning is a protocol that originates from a combination of quantum teleportation and quantum cloning. Here we present $1 \rightarrow 2$ and $1 \rightarrow 3$ quantum telecloning circuits, with and without ancilla, that are theoretically optimal (meaning the clones have the highest fidelity allowed by quantum mechanics), universal (meaning the clone fidelity is independent of the state being cloned), and symmetric (meaning the clones all have the same fidelity). We implement these circuits on gate model IBMQ and Quantinuum NISQ hardware and quantify the clone fidelities using parallel single qubit state tomography. Quantum telecloning using mid-circuit measurement with classical feed-forward control (i.e. real time if statements) is demonstrated on the Quantinuum H1-2 device. Two alternative implementations of quantum telecloning, deferred measurement and post selection, are demonstrated on ibmq\_montreal, where mid-circuit measurements with real time if statements are not available. Our results show that NISQ devices can achieve near-optimal quantum telecloning fidelity; for example the Quantinuum H1-2 device running the telecloning circuits without ancilla achieved a mean clone fidelity of $0.824$ with standard deviation of $0.024$ for two clone circuits and $0.765$ with standard deviation of $0.022$ for three clone circuits. The theoretical fidelity limits are $0.8\overline{3}$ for two clones and $0.\overline{7}$ for three clones. This demonstrates the viability of performing experimental analysis of quantum information networks and quantum cryptography protocols on NISQ computers.


翻译:由于无克隆理论, 生成任意未知量子状态的完美量子克隆是不可能的。 但是, 仍然可以创建近似量子克隆。 量子流传和量子克隆相结合, 量子流传和量子克隆相结合, 我们在这里展示了1美元\rightrow 2美元和1\rightrow 3美元量子流路, 配有或不配有Ancilla, 这在理论上是最佳的( 意味着克隆具有由量子体机械允许的最高忠诚度)、 普遍性( 意味着克隆忠诚独立于正在克隆状态 QQQQQQ3) 量子克隆克隆克隆克隆。 和对称( 意味着克隆人都具有相同的忠诚性 ) 。 我们在IBMQ和QQQQNTQ硬件模型中安装了这些电路路路路路路路路路路, 使用经典的电路路路路路调控制( e. e. e. ldeality) 在QQ. 0美元电路运中测试中演示了我们的直径直径直径直径直径直径直径直径数据, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
26+阅读 · 2022年2月20日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18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 · 2014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
0+阅读 · 2013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
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 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月29日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月28日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18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 · 2014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
0+阅读 · 2013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
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 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员