論文の概要: Generation of optical Gottesman-Kitaev-Preskill states with cavity QED

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07981v2
• Date: Mon, 5 Jul 2021 19:14:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 11:06:01.143724
• Title: Generation of optical Gottesman-Kitaev-Preskill states with cavity QED
• Title（参考訳）: キャビティQEDを用いた光学ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態の生成
• Authors: Jacob Hastrup and Ulrik L. Andersen
• Abstract要約: 非ガウス元素として空洞QEDシステムを用いたGKP状態の生成法を提案する。 近未来の実験では,10dB以上のGKP状態が達成できることが判明した。
• 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: Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states are a central resource for fault-tolerant optical continuous-variable quantum computing and communication. However, their realization in the optical domain remains to be demonstrated. Here we propose a method for preparing GKP states using a cavity QED system as the only non-Gaussian element. This system can be realized in several platforms such as trapped atoms, quantum dots or diamond color centers. We simulate the protocol with finite-cooperativity systems to evaluate the achievable quality of the produced GKP states in realistic noisy systems. We further combine the protocol with the previously proposed breeding protocol by Vasconcelos et al. to relax the demands on the quality of the QED system. We find that GKP states with more than 10 dB squeezing could be achieved in near-future experiments. Additionally, the approach can be made fully deterministic, thus providing a more scalable and hardware-efficient approach compared to probabilistic approaches based on photon counting.
• Abstract（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)状態は、フォールトトレラントな光連続可変量子コンピューティングと通信のための中心的なリソースである。 しかし、光学領域におけるそれらの実現は証明されていない。 本稿では,非ガウス元素として空洞QEDシステムを用いたGKP状態の生成法を提案する。 このシステムは、閉じ込められた原子、量子ドット、ダイヤモンド色中心などのいくつかのプラットフォームで実現できる。 実雑音系における生成したGKP状態の達成可能な品質を評価するために,有限協調システムを用いてプロトコルをシミュレートする。 さらに,本プロトコルをvasconcelosらによって提案されている育種プロトコルと組み合わせることで,qedシステムの品質に対する要求を緩和する。 近未来の実験では,10dB以上のGKP状態が達成できることが判明した。 さらに、このアプローチは完全に決定論的であり、光子計数に基づく確率的アプローチよりもスケーラブルでハードウェア効率の良いアプローチを提供する。

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