論文の概要: Efficient backcasting search for optical quantum state synthesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01444v2
- Date: Sat, 18 Jun 2022 03:39:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 06:39:05.069192
- Title: Efficient backcasting search for optical quantum state synthesis
- Title（参考訳）: 光量子状態合成のための効率的なバックキャスト探索
- Authors: Kosuke Fukui, Shuntaro Takeda, Mamoru Endo, Warit Asavanant, Jun-ichi
Yoshikawa, Peter van Loock, Akira Furusawa
- Abstract要約: 非ガウス状態は多くの光学量子技術に必須である。
いわゆる光量子状態シンセサイザー(OQSS)は、非ガウス状態の準備のための有望な方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Gaussian states are essential for many optical quantum technologies. The
so-called optical quantum state synthesizer (OQSS), consisting of Gaussian
input states, linear optics, and photon-number resolving detectors, is a
promising method for non-Gaussian state preparation. However, an inevitable and
crucial problem is the complexity of the numerical simulation of the state
preparation on a classical computer. This problem makes it very challenging to
generate important non-Gaussian states required for advanced quantum
information processing. Thus, an efficient method to design OQSS circuits is
highly desirable. To circumvent the problem, we offer a scheme employing a
backcasting approach, where the circuit of OQSS is divided into some sublayers,
and we simulate the OQSS backwards from final to first layers. Moreover, our
results show that the detected photon number by each detector is at most 2,
which can significantly reduce the requirements for the photon-number resolving
detector. By virtue of the potential for the preparation of a wide variety of
non-Gaussian states, the proposed OQSS can be a key ingredient in general
optical quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 非ガウス状態は多くの光学量子技術に必須である。
いわゆる光量子状態シンセサイザー(OQSS)は、ガウス入力状態、線形光学、光子数分解検出器で構成され、非ガウス状態の準備に有望な方法である。
しかし、必然的で重要な問題は、古典的コンピュータにおける状態準備の数値シミュレーションの複雑さである。
この問題は、高度な量子情報処理に必要な重要な非ガウス状態を生成することを非常に困難にしている。
したがって、OQSS回路を設計する効率的な方法は非常に望ましい。
この問題を回避するために,OQSSの回路をいくつかのサブ層に分割したバックキャスト手法を用いて,OQSSを最終層から第1層へ逆向きにシミュレーションする手法を提案する。
さらに,各検出器で検出された光子数は最大2であり,光子数分解検出器の要件を大幅に削減できることを示した。
様々な非ガウス状態の生成の可能性により、提案したOQSSは一般的な光学量子情報処理において重要な要素となる。
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