論文の概要: Hidden qubit cluster states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.11556v3
• Date: Fri, 6 Aug 2021 03:50:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 04:45:03.656326
• Title: Hidden qubit cluster states
• Title（参考訳）: hidden qubit クラスタ状態
• Authors: Giacomo Pantaleoni, Ben Q. Baragiola, Nicolas C. Menicucci
• Abstract要約: 連続可変クラスター状態(CVCS)は、ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)で補うことができ、ハイブリッドクラスタ状態を形成する。 それぞれが論理サブシステムにまたがる"隠れた"量子ビットクラスタ状態を含んでいて、これは測定ベースの量子コンピューティングの実用性の中心にある。
• 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: Continuous-variable cluster states (CVCSs) can be supplemented with Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states to form a hybrid cluster state with the power to execute universal, fault-tolerant quantum computing in a measurement-based fashion. As the resource states that comprise a hybrid cluster state are of a very different nature, a natural question arises: Why do GKP states interface so well with CVCSs? To answer this question, we apply the recently introduced subsystem decomposition of a bosonic mode, which divides a mode into logical and gauge-mode subsystems, to three types of cluster state: CVCSs, GKP cluster states, and hybrid CV-GKP cluster states. We find that each of these contains a "hidden" qubit cluster state across their logical subsystems, which lies at the heart of their utility for measurement-based quantum computing. To complement the analytical approach, we introduce a simple graphical description of these CV-mode cluster states that depicts precisely how the hidden qubit cluster states are entangled with the gauge modes, and we outline how these results would extend to the case of finitely squeezed states. This work provides important insight that is both conceptually satisfying and helps to address important practical issues like when a simpler resource (such as a Gaussian state) can stand in for a more complex one (like a GKP state), leading to more efficient use of the resources available for CV quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 連続可変クラスタ状態(CVCS)は、Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)状態で補うことができ、測定ベースの方法で普遍的でフォールトトレラントな量子コンピューティングを実行する能力を持つハイブリッドクラスタ状態を形成することができる。 リソースがハイブリッドクラスタ状態を構成することは、非常に異なる性質であると述べると、自然の疑問が生じる: なぜGKP状態はCVCSとよく接するのか? この問題に対処するために、最近導入されたボソニックモードのサブシステム分解を適用し、モードを論理的およびゲージモードのサブシステムに分割し、CVCS、GKPクラスタ状態、ハイブリッドCV-GKPクラスタ状態の3種類のクラスタ状態に適用する。 それぞれが論理サブシステムにまたがる"隠れた"量子ビットクラスタ状態を含んでいて、これは測定ベースの量子コンピューティングの実用性の中心にある。 この分析手法を補完するために,隠れた量子ビットクラスタ状態とゲージモードの絡み合いを正確に表現した,これらのcvモードクラスタ状態の簡単な図式記述を導入し,これらの結果が有限圧縮状態の場合にどのように拡張されるかを概説する。 この研究は概念的に満足する重要な洞察を与え、より単純なリソース(ガウス状態など)がより複雑なリソース(GKP状態など)にいつ対応できるかといった重要な現実的な問題に対処するのに役立ち、CV量子コンピューティングで利用可能なリソースをより効率的に利用することができる。

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