論文の概要: Architecture and noise analysis of continuous-variable quantum gates using two-dimensional cluster states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.13513v2
• Date: Tue, 20 Oct 2020 08:04:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 05:03:13.567643
• Title: Architecture and noise analysis of continuous-variable quantum gates using two-dimensional cluster states
• Title（参考訳）: 2次元クラスター状態を用いた連続可変量子ゲートのアーキテクチャとノイズ解析
• Authors: Mikkel V. Larsen, Jonas S. Neergaard-Nielsen, Ulrik L. Andersen
• Abstract要約: 本稿では,2次元クラスタ状態に対する普遍的なゲートセットの実装のための,測定に基づく量子コンピューティングアーキテクチャを提案する。 4つの異なる状態を比較して、これらは全て普遍的な計算が可能であるが、クアッドレール格子クラスター状態は他の3つの状態よりも優れた性能を持つことを示した。
• 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: Due to its unique scalability potential, continuous variable quantum optics is a promising platform for large scale quantum computing. In particular, very large cluster states with a two-dimensional topology that are suitable for universal quantum computing and quantum simulation can be readily generated in a deterministic manner, and routes towards fault-tolerance via bosonic quantum error-correction are known. In this article we propose a complete measurement-based quantum computing architecture for the implementation of a universal set of gates on the recently generated two-dimensional cluster states [1,2]. We analyze the performance of the various quantum gates that are executed in these cluster states as well as in other two-dimensional cluster states (the bilayer-square lattice and quad-rail lattice cluster states [3,4]) by estimating and minimizing the associated stochastic noise addition as well as the resulting gate error probability. We compare the four different states and find that, although they all allow for universal computation, the quad-rail lattice cluster state performs better than the other three states which all exhibit similar performance.
• Abstract（参考訳）: 独自のスケーラビリティの可能性のため、連続可変量子光学は大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。 特に、普遍的な量子計算や量子シミュレーションに適した2次元トポロジーを持つ非常に大きなクラスター状態は、容易に決定論的に生成でき、ボソニックな量子誤差補正によるフォールトトレランスへの経路が知られている。 本稿では,最近生成された2次元クラスター状態に対する普遍的ゲート集合の実装のために,完全な計測に基づく量子コンピューティングアーキテクチャを提案する [1,2]。 これらのクラスター状態および他の2次元クラスター状態(二層格子およびクアッドレール格子クラスター状態[3,4])において実行される様々な量子ゲートの性能を、関連する確率的雑音付加を推定し最小化し、その結果のゲート誤差を推定し、解析する。 4つの異なる状態を比較し、それらすべてが普遍的な計算を可能にするが、クアッドレール格子クラスター状態は、全て同様の性能を示す他の3つの状態よりも優れていることを発見した。

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