論文の概要: Measurement-free preparation of grid states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1912.12645v1
• Date: Sun, 29 Dec 2019 13:12:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-17 07:54:16.180634
• Title: Measurement-free preparation of grid states
• Title（参考訳）: グリッド状態の測定自由化
• Authors: Jacob Hastrup, Kimin Park, Jonatan Bohr Brask, Radim Filip and Ulrik Lund Andersen
• Abstract要約: Gottesman-Kitaev-Preskillコードはフォールトトレラント量子コンピューティングへの有望なアプローチである。 フォールトトレラントであるためには、グリッド状態の品質が極めて高くなければならない。 本稿では、任意の論理格子状態に長方形または六角形格子で決定的に準備する、測定不要な準備プロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computing potentially offers exponential speed-ups over classical computing for certain tasks. A central, outstanding challenge to making quantum computing practical is to achieve fault tolerance, meaning that computations of any length or size can be realised in the presence of noise. The Gottesman-Kitaev-Preskill code is a promising approach towards fault-tolerant quantum computing, encoding logical qubits into grid states of harmonic oscillators. However, for the code to be fault tolerant, the quality of the grid states has to be extremely high. Approximate grid states have recently been realized experimentally, but their quality is still insufficient for fault tolerance. Current implementable protocols for generating grid states rely on measurements of ancillary qubits combined with either postselection or feed forward. Implementing such measurements take up significant time during which the states decohere, thus limiting their quality. Here we propose a measurement-free preparation protocol which deterministically prepares arbitrary logical grid states with a rectangular or hexagonal lattice. The protocol can be readily implemented in trapped-ion or superconducting-circuit platforms to generate high-quality grid states using only a few interactions, even with the noise levels found in current systems.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、特定のタスクに対して古典コンピューティングよりも指数的なスピードアップを提供する可能性がある。 量子コンピューティングを実用化するための中心的で際立った課題は、フォールトトレランスを達成することであり、すなわち、どんな長さや大きさの計算でもノイズの存在下で実現可能である。 Gottesman-Kitaev-Preskill符号はフォールトトレラント量子コンピューティングへの有望なアプローチであり、論理量子ビットを高調波発振器の格子状態に符号化する。 しかし、コードがフォールトトレラントであるためには、グリッド状態の品質が非常に高くなければならない。 近似格子状態は最近実験的に実現されているが、その品質は依然として耐故障性に乏しい。 グリッド状態を生成するための現在の実装可能なプロトコルは、ポストセレクションまたはフィードフォワードと組み合わせたアシラリーキュービットの測定に依存している。 このような測定の実行には、状態がここで分解するかなりの時間を要するため、品質が制限される。 本稿では、任意の論理格子状態に長方形または六角形格子で決定的に準備する無測定準備プロトコルを提案する。 このプロトコルは、閉じ込められたイオンや超伝導回路のプラットフォームで容易に実装でき、現在のシステムに見られるノイズレベルであっても、わずかな相互作用だけで高品質なグリッド状態を生成することができる。

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