論文の概要: Blueprint for a Scalable Photonic Fault-Tolerant Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.02905v2
- Date: Tue, 2 Feb 2021 18:57:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 20:13:56.505800
- Title: Blueprint for a Scalable Photonic Fault-Tolerant Quantum Computer
- Title（参考訳）: スケーラブルなフォトニックフォールトトレラント量子コンピュータのための青写真
- Authors: J. Eli Bourassa, Rafael N. Alexander, Michael Vasmer, Ashlesha Patil,
Ilan Tzitrin, Takaya Matsuura, Daiqin Su, Ben Q. Baragiola, Saikat Guha,
Guillaume Dauphinais, Krishna K. Sabapathy, Nicolas C. Menicucci, Ish Dhand
- Abstract要約: Photonicsは、室温で動くモジュラーで簡単にネットワークに繋がる量子コンピュータを構築するためのプラットフォームだ。
本稿では,最新の理論・技術の発展にともなう,スケーラブルでフォールトトレラントなフォトニック量子コンピュータの設計を提案する。
このアーキテクチャは1つの時間次元と2つの空間次元のキュービットクラスタ状態を生成するために使用される2次元集積フォトニックチップに基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5964843974561637
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Photonics is the platform of choice to build a modular, easy-to-network
quantum computer operating at room temperature. However, no concrete
architecture has been presented so far that exploits both the advantages of
qubits encoded into states of light and the modern tools for their generation.
Here we propose such a design for a scalable and fault-tolerant photonic
quantum computer informed by the latest developments in theory and technology.
Central to our architecture is the generation and manipulation of
three-dimensional hybrid resource states comprising both bosonic qubits and
squeezed vacuum states. The proposal enables exploiting state-of-the-art
procedures for the non-deterministic generation of bosonic qubits combined with
the strengths of continuous-variable quantum computation, namely the
implementation of Clifford gates using easy-to-generate squeezed states.
Moreover, the architecture is based on two-dimensional integrated photonic
chips used to produce a qubit cluster state in one temporal and two spatial
dimensions. By reducing the experimental challenges as compared to existing
architectures and by enabling room-temperature quantum computation, our design
opens the door to scalable fabrication and operation, which may allow photonics
to leap-frog other platforms on the path to a quantum computer with millions of
qubits.
- Abstract（参考訳）: Photonicsは、室温で動くモジュラーで簡単にネットワークに繋がる量子コンピュータを構築するためのプラットフォームだ。
しかし、光状態に符号化された量子ビットの利点と、その生成のための現代的なツールの両方を利用する具体的なアーキテクチャは提示されていない。
本稿では,最新の理論・技術の発展にともなう,スケーラブルでフォールトトレラントなフォトニック量子コンピュータの設計を提案する。
我々のアーキテクチャの中心は、ボゾン量子ビットと圧縮真空状態の両方からなる3次元ハイブリッド資源状態の生成と操作である。
本提案は, ボソニック量子ビットの非決定論的生成と連続変数量子計算の強み, すなわち, 容易に生成できる圧縮状態を用いたクリフォードゲートの実装を組み合わせた, 最先端の手順を活用できる。
さらに、このアーキテクチャは1つの時間次元と2つの空間次元のキュービットクラスタ状態を生成するために使用される2次元集積フォトニックチップに基づいている。
既存のアーキテクチャに比べて実験的な課題を少なくし、室温量子計算を可能にすることで、我々の設計はスケーラブルな製造と運用への扉を開く。
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