Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.06.2015 | Ausgabe 6/2015

Quantum Information Processing 6/2015

Entangling capability of multivalued bipartite gates and optimal preparation of multivalued bipartite quantum states

Zeitschrift:
Quantum Information Processing > Ausgabe 6/2015
Autoren:
Yao-Min Di, Hai-Rui Wei, Ya Cao, Li Liu, Chun-Hong Zhou

Abstract

We investigate the entangling capability of various types of two-qudit gates in both the no-ancilla case and the ancilla-assisted case. The investigation involves controlled \(U\) gates, uniformly controlled \(U\) gates and some high-rank two-qudit gates. The optimal input states for these gates to generate entanglement are also given. By comparison of some important two-qudit gates, the generalized controlled \(X\) (GCX) gate shows the excellent properties. Based on the GCX gate, we study the preparation of arbitrary two-qudit quantum states and the transformation of such states. Any two-qudit state with Schmidt number \(k\) can be prepared from a product state by using \(k-1\) GCX gates, and any two-qudit state can be transformed into any other by using at most \(d-1\) GCX gates. The result reveals that using multivalued quantum systems has obviously advantages over the binary systems in these respects. The best known result for a four-qubit state preparation is that it needs at most nine CNOT gates. A two-ququart state (\(d=4\)) corresponds to a four-qubit state; its preparation and transformation only need at most three GCX gates. Using other gates as the two-qudit elementary gate of multivalued quantum computing, the advantages no longer hold. This once again illustrates that it is reasonable to choose the GCX gate as the two-qudit elementary gate of multivalued quantum computing.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2015

Quantum Information Processing 6/2015 Zur Ausgabe