論文の概要: Non-Clifford gate on optical qubits by nonlinear feedforward

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.10644v4
• Date: Fri, 27 Aug 2021 09:55:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 11:02:28.933442
• Title: Non-Clifford gate on optical qubits by nonlinear feedforward
• Title（参考訳）: 非線形フィードフォワードによる光量子ビット上の非クリフォードゲート
• Authors: Shunya Konno, Warit Asavanant, Kosuke Fukui, Atsushi Sakaguchi, Fumiya Hanamura, Petr Marek, Radim Filip, Jun-ichi Yoshikawa, and Akira Furusawa
• Abstract要約: 我々は高忠実度GKP量子ビット上の非クリフォード演算の線形光学的実装を実現することができることを示す。 本研究は、フォールトトレラントな連続変数量子計算の光学的実装に重要な非線形フィードフォワード手法の汎用性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8126281861908967
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a continuous-variable optical system, the Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) qubit is a promising candidate for fault-tolerant quantum computation. To implement non-Clifford operations on GKP qubits, non-Gaussian operations are required. In this context, the implementation of a cubic phase gate by combining nonlinear feedforward with ancillary states has been widely researched. Recently, however, it is pointed out that the cubic phase gate is not the most suitable for non-Clifford operations on GKP qubits. In this work, we show that we can achieve linear optical implementation of non-Clifford operations on GKP qubit with high fidelity by applying the nonlinear feedforward originally developed for the cubic phase gate and using a GKP-encoded ancillary state. Our work shows the versatility of nonlinear feedforward technique important for optical implementation of the fault-tolerant continuous-variable quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 連続可変光システムでは、Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) qubit がフォールトトレラント量子計算の候補となる。 GKP量子ビット上の非クリフォード演算を実装するには、非ガウス演算が必要である。 この文脈では、非線形フィードフォワードと補助状態を組み合わせた立方相ゲートの実装が広く研究されている。 しかし,近年,gkp量子ビットの非クリフォード演算には立方体位相ゲートが最適でないことが指摘されている。 本研究では,GKP qubit の非線形フィードフォワードを立方相ゲートに応用し,GKP を符号化したアシラリー状態を用いて,GKP qubit 上の非クリフォード演算の線形光学的実装を実現することができることを示す。 本研究は,フォールトトレラント連続変数量子計算の光学的実装に重要な非線形フィードフォワード手法の汎用性を示す。

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