論文の概要: Error correction of a logical grid state qubit by dissipative pumping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.09681v1
- Date: Mon, 19 Oct 2020 17:19:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 07:50:23.654437
- Title: Error correction of a logical grid state qubit by dissipative pumping
- Title（参考訳）: 散逸ポンプによる論理格子状態量子ビットの誤差補正
- Authors: Brennan de Neeve, Thanh Long Nguyen, Tanja Behrle, Jonathan Home
- Abstract要約: 物理的に現実的な有限GKP符号用に設計された散逸写像を導入し実装する。
正方形のGKP符号と六角形のGKP符号を用いて論理コヒーレンスの拡張を示す。
- 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: Stabilization of encoded logical qubits using quantum error correction is key
to the realization of reliable quantum computers. While qubit codes require
many physical systems to be controlled, oscillator codes offer the possibility
to perform error correction on a single physical entity. One powerful encoding
for oscillators is the grid state or GKP encoding, which allows small
displacement errors to be corrected. Here we introduce and implement a
dissipative map designed for physically realistic finite GKP codes which
performs quantum error correction of a logical qubit implemented in the motion
of a single trapped ion. The correction cycle involves two rounds, which
correct small displacements in position and momentum respectively. Each
consists of first mapping the finite GKP code stabilizer information onto an
internal electronic state ancilla qubit, and then applying coherent feedback
and ancilla repumping. We demonstrate the extension of logical coherence using
both square and hexagonal GKP codes, achieving an increase in logical lifetime
of a factor of three. The simple dissipative map used for the correction can be
viewed as a type of reservoir engineering, which pumps into the highly
non-classical GKP qubit manifold. These techniques open new possibilities for
quantum state control and sensing alongside their application to scaling
quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 量子エラー補正を用いた符号化論理量子ビットの安定化は、信頼できる量子コンピュータの実現の鍵となる。
量子ビット符号は多くの物理システムを制御する必要があるが、発振器符号は1つの物理エンティティでエラー訂正を行うことができる。
発振器の強力な符号化の1つはグリッド状態(GKP符号化)であり、小さな変位誤差を修正できる。
本稿では,単一の捕捉イオンの運動で実装された論理量子ビットの量子誤差補正を行う,物理的に現実的な有限gkp符号用に設計された散逸写像を紹介し,実装する。
補正サイクルには2つのラウンドがあり、それぞれ位置と運動量の小さな変位を補正する。
まず、有限のgkp符号安定化器情報を内部電子状態ancilla qubitにマッピングし、次にコヒーレントフィードバックとancilla repumpingを適用する。
正方形のGKP符号と六角形のGKP符号を用いて論理コヒーレンスを拡張し、3つの係数の論理寿命を増大させる。
この補正に使用される単純な散逸写像は貯水池工学の一種と見なすことができ、これは非常に古典的でない GKP キュービット多様体にポンプする。
これらの技術は、量子状態制御とセンシングの新たな可能性を開き、量子コンピューティングのスケーリングに応用する。
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