양자 상태를 구별하는 방법, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨팅 장치
METHOD, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTING DEVICE FOR PERFORMING QUANTUM STATE DISCRIMINATION
특허 요약
본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 수신단에서 양자 상태를 구별하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 송신단으로부터 복수의 양자 상태들 중 어느 하나에 대한 양자 상태를 수신하는 단계, 상기 복수의 양자 상태들 중 2개의 양자 상태 간에 계산된 거리 정보를 기초로 학습된 거리 파라미터 및 각 양자 상태를 기초로 가중합을 계산하는 단계, 계산된 가중합을 이용하여 측정 연산자(measurement operator)를 계산하는 단계 및 계산된 측정 연산자를 기초로 상기 송신단으로부터 수신한 양자 상태가 무엇인지를 구별하는 단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는, 수신단에서 양자 상태를 구별하는 방법으로서, 송신단으로부터 복수의 양자 상태들 중 어느 하나에 대한 양자 상태를 수신하는 단계; 상기 복수의 양자 상태들 중 2개의 양자 상태 간에 계산된 거리 정보를 기초로 학습된 거리 파라미터 및 각 양자 상태를 기초로 가중합을 계산하는 단계; 계산된 가중합을 이용하여 측정 연산자(measurement operator)를 계산하는 단계; 및계산된 측정 연산자를 기초로 상기 송신단으로부터 수신한 양자 상태가 무엇인지를 구별하는 단계; 를 포함하는, 방법.

2

제1항에 있어서,상기 거리 정보는, 상기 2개의 양자 상태 간 계산된 힐베르트-슈미트(Hilbert-Schmidt) 거리를 포함하는, 방법.

3

제2항에 있어서, 상기 거리 파라미터는, 각 양자 상태에 대한 순도(purity) 정보를 더 이용하여 생성된 것인, 방법.

4

제3항에 있어서, 상기 거리 파라미터는, 하기 수학식에 따라 표현되는 손실함수를 최소화하도록 학습된 모델로부터 출력된 값인, 방법.L : 상기 손실함수 : 상기 복수의 양자 상태들에 포함된 각 양자 상태 : 상기 측정 연산자 : 상기 각 양자 상태가 측정될 확률 : 상기 각 양자 상태에 대한 전송 확률C : 상기 각 양자 상태의 개수

5

제1항에 있어서, 상기 가중합을 계산하는 단계는, 하기 수학식에 따라 계산하는, 방법.S : 상기 가중합 : 상기 복수의 양자 상태들에 포함된 각 양자 상태 : 상기 거리 파라미터C : 상기 각 양자 상태의 개수

6

제5항에 있어서,상기 측정 연산자 를 계산하는 단계는,하기 수학식에 따라 계산하는, 방법.

7

컴퓨터 판독가능 저장 매체 저장된 컴퓨터 프로그램(program)으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서(processor)에서 실행되는 경우, 수신단에서 양자 상태를 구별하는 동작들을 수행하도록 하며,상기 동작들은,송신단으로부터 복수의 양자 상태들 중 어느 하나에 대한 양자 상태를 수신하는 동작; 상기 복수의 양자 상태들 중 2개의 양자 상태 간에 계산된 거리 정보를 기초로 학습된 거리 파라미터 및 각 양자 상태를 기초로 가중합을 계산하는 동작; 계산된 가중합을 이용하여 측정 연산자(measurement operator)를 계산하는 동작; 및계산된 측정 연산자를 기초로 상기 송신단으로부터 수신한 양자 상태가 무엇인지를 구별하는 동작; 을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.

8

수신단에서 양자 상태를 구별하기 위한 컴퓨팅 장치로서,적어도 하나의 코어(core)를 포함하는 프로세서(processor); 및상기 프로세서에서 실행 가능한 프로그램 코드(code)들을 포함하는 메모리(memory);를 포함하고,상기 프로세서는,송신단으로부터 복수의 양자 상태들 중 어느 하나에 대한 양자 상태를 수신하고, 상기 복수의 양자 상태들 중 2개의 양자 상태 간에 계산된 거리 정보를 기초로 학습된 거리 파라미터 및 각 양자 상태를 기초로 가중합을 계산하고, 계산된 가중합을 이용하여 측정 연산자(measurement operator)를 계산하고, 계산된 측정 연산자를 기초로 상기 송신단으로부터 수신한 양자 상태가 무엇인지를 구별하는, 장치.