論文の概要: Deterministic microwave-optical transduction based on quantum teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14037v2
• Date: Wed, 15 Sep 2021 13:43:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-25 11:48:00.875144
• Title: Deterministic microwave-optical transduction based on quantum teleportation
• Title（参考訳）: 量子テレポーテーションに基づく決定論的マイクロ波光変換
• Authors: Jing Wu, Chaohan Cui, Linran Fan and Quntao Zhuang
• Abstract要約: マイクロ波と光周波数のコヒーレントな変換は 超伝導量子プロセッサを 長距離で相互接続するのに 不可欠です 連続可変量子テレポーテーションに基づくスキームを提案する。 テレポーテーションに基づくスキームは, 協調性のすべての値に対して, 顕著な速度優位性を維持していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.046143379963425
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The coherent transduction between microwave and optical frequencies is critical to interconnect superconducting quantum processors over long distances. However, it is challenging to establish such a quantum interface with high efficiency and small added noise based on the standard direct conversion scheme. Here, we propose a transduction scheme based on continuous-variable quantum teleportation. Reliable quantum information transmission can be realized with an arbitrarily small cooperativity, in contrast to the direct conversion scheme which requires a large minimum cooperativity. We show that the teleportation-based scheme maintains a significant rate advantage robustly for all values of cooperativity. We further investigate the performance in the transduction of complex quantum states such as cat states and Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP) states and show that a higher fidelity or success probability can be achieved with the teleportation-based scheme. Our scheme significantly reduces the device requirement, and makes quantum transduction between microwave and optical frequencies feasible in the near future.
• Abstract（参考訳）: マイクロ波と光周波数のコヒーレント変換は、長距離の超伝導量子プロセッサの相互接続に不可欠である。 しかし、標準の直接変換方式に基づいて、高効率で小さなノイズを付加した量子インタフェースを確立することは困難である。 本稿では,連続可変量子テレポーテーションに基づくトランスダクション方式を提案する。 信頼性の高い量子情報伝送は、最小の最小協調性を必要とする直接変換方式とは対照的に、任意に小さな協調性で実現できる。 テレポーテーションに基づくスキームは, 協調性のすべての値に対して, 顕著な速度優位性を維持していることを示す。 さらに,cat状態やgottesman-kitaev-preskill(gkp)状態などの複雑な量子状態の変換における性能について検討し,テレポーテーションに基づくスキームにより高い忠実性や成功確率が得られることを示す。 提案方式はデバイス要件を大幅に低減し,近い将来にマイクロ波と光周波数間の量子トランスダクションを実現する。

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