論文の概要: Coherent manipulation of graph states composed of finite-energy
Gottesman-Kitaev-Preskill-encoded qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.04300v2
- Date: Mon, 23 May 2022 17:53:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 23:30:38.878753
- Title: Coherent manipulation of graph states composed of finite-energy
Gottesman-Kitaev-Preskill-encoded qubits
- Title（参考訳）: 有限エネルギー Gottesman-Kitaev-Preskill-encoded qubit からなるグラフ状態のコヒーレントな操作
- Authors: Kaushik P. Seshadreesan, Prajit Dhara, Ashlesha Patil, Liang Jiang,
Saikat Guha
- Abstract要約: グラフ状態は測定に基づく量子情報処理における中心的なリソースである。
Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)エンコーディングに基づくフォトニックキュービットアーキテクチャでは、高忠実度グラフ状態の生成が重要な課題である。
シフト有限列真空状態のコヒーレント重ね合わせにより与えられるGKP量子ビット状態の有限エネルギー近似を考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.215880910089585
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Graph states are a central resource in measurement-based quantum information
processing. In the photonic qubit architecture based on
Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) encoding, the generation of high-fidelity graph
states composed of realistic, finite-energy approximate GKP-encoded qubits thus
constitutes a key task. We consider the finite-energy approximation of GKP
qubit states given by a coherent superposition of shifted finite-squeezed
vacuum states, where the displacements are Gaussian distributed. We present an
exact description of graph states composed of such approximate GKP qubits as a
coherent superposition of a Gaussian ensemble of randomly displaced ideal
GKP-qubit graph states. We determine the transformation rules for the
covariance matrix and the mean displacement vector of the Gaussian distribution
of the ensemble under tools such as GKP-Steane error correction and fusion
operations that can be used to grow large, high-fidelity GKP-qubit graph
states. The former captures the noise in the graph state due to the
finite-energy approximation of GKP qubits, while the latter relates to the
possible absolute displacement errors on the individual qubits due to the
homodyne measurements that are a part of these tools. The rules thus help in
pinning down an exact coherent error model for graph states generated from
truly finite-energy GKP qubits, which can shed light on their error correction
properties.
- Abstract（参考訳）: グラフ状態は測定に基づく量子情報処理の中心的な資源である。
Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)エンコーディングに基づくフォトニックキュービットアーキテクチャでは、現実的な有限エネルギー近似GKP符号化キュービットからなる高忠実グラフ状態の生成が鍵となる。
gkp 量子ビット状態の有限エネルギー近似をシフト有限スキーズ真空状態のコヒーレントな重ね合わせによって与え、変位はガウス分布である。
このような近似GKP量子ビットからなるグラフ状態の正確な記述を、ランダムに置換された理想GKP-量子グラフ状態のガウスアンサンブルのコヒーレント重ね合わせとして提示する。
我々は,GKP-Steane誤差補正やGKP-qubitグラフ状態の大規模化に使用できる融合操作といったツールの下で,共分散行列の変換規則と,アンサンブルのガウス分布の平均変位ベクトルを決定する。
前者はGKP量子ビットの有限エネルギー近似によるグラフ状態のノイズを捉え、後者はこれらのツールの一部であるホモダイン測定による個々の量子ビットの絶対変位誤差に関係している。
この規則は、真の有限エネルギーgkp量子ビットから生成されるグラフ状態の正確なコヒーレントエラーモデルをピン留めするのに役立ち、そのエラー補正特性に光を当てることができる。
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