論文の概要: Fault-tolerant quantum computation with static linear optics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.03241v2
• Date: Fri, 9 Apr 2021 15:53:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-05 02:19:27.711207
• Title: Fault-tolerant quantum computation with static linear optics
• Title（参考訳）: 静的線形光学を用いたフォールトトレラント量子計算
• Authors: Ilan Tzitrin, Takaya Matsuura, Rafael N. Alexander, Guillaume Dauphinais, J. Eli Bourassa, Krishna K. Sabapathy, Nicolas C. Menicucci, Ish Dhand
• Abstract要約: 本研究では,これらの要素を低コストで回避するトポロジ的誤り訂正アーキテクチャを提案する。 我々のコンピュータは,GKP状態の確率的情報源の2次元配列,静的ビームスプリッタの深さ4次回路,位相シフト器,1ステップ遅延線からなる。 提案回路の対称性により、雑音モデル内での有限スキューズと均一光子損失の影響を組み合わせ、より包括的なしきい値推定を行うことができる。
• 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: The scalability of photonic implementations of fault-tolerant quantum computing based on Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) qubits is injured by the requirements of inline squeezing and reconfigurability of the linear optical network. In this work we propose a topologically error-corrected architecture that does away with these elements at no cost - in fact, at an advantage - to state preparation overheads. Our computer consists of three modules: a 2D array of probabilistic sources of GKP states; a depth-four circuit of static beamsplitters, phase shifters, and single-time-step delay lines; and a 2D array of homodyne detectors. The symmetry of our proposed circuit allows us to combine the effects of finite squeezing and uniform photon loss within the noise model, resulting in more comprehensive threshold estimates. These jumps over both architectural and analytical hurdles considerably expedite the construction of a photonic quantum computer.
• Abstract（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)量子ビットに基づくフォールトトレラント量子コンピューティングのフォトニック実装のスケーラビリティは、線形光ネットワークのインラインスクイーズと再構成性の要求により損なわれる。 本研究では,これらの要素を - 実際,利点として - 無償で - 除去して,準備のオーバーヘッドを宣言する,トポロジカルなエラー訂正アーキテクチャを提案する。 我々のコンピュータは,gkp状態の確率的源の2dアレイ,静的ビームスプリッターの深さ4回路,位相シフト回路,単一時間ステップ遅延線路,ホモダイン検出器の2dアレイの3つのモジュールからなる。 提案回路の対称性により、雑音モデルにおける有限スキューズと均一光子損失の影響を組み合わせ、より包括的なしきい値推定を行うことができる。 これらはアーキテクチャ上のハードルと分析上のハードルを乗り越え、フォトニック量子コンピュータの構築をかなり加速させる。

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