論文の概要: Non-linear Boson Sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.13788v1
• Date: Tue, 26 Oct 2021 15:41:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 05:32:22.317281
• Title: Non-linear Boson Sampling
• Title（参考訳）: 非線形ボソンサンプリング
• Authors: Nicol\`o Spagnolo and Daniel J. Brod and Ernesto F. Galv\~ao and Fabio Sciarrino
• Abstract要約: ボソンサンプリングフレームワークにおける非線形光子-光子相互作用の導入について紹介する。 ボソンサンプリングの計算表現性を拡張することで、非線形性の導入は、新しい機能を公開することを約束する。
• 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: Boson Sampling is a task that is conjectured to be computationally hard for a classical computer, but which can be efficiently solved by linear-optical interferometers with Fock state inputs. Significant advances have been reported in the last few years, with demonstrations of small- and medium-scale devices, as well as implementations of variants such as Gaussian Boson Sampling. Besides the relevance of this class of computational models in the quest for unambiguous experimental demonstrations of quantum advantage, recent results have also proposed first applications for hybrid quantum computing. Here, we introduce the adoption of non-linear photon-photon interactions in the Boson Sampling framework, and analyze the enhancement in complexity via an explicit linear-optical simulation scheme. By extending the computational expressivity of Boson Sampling, the introduction of non-linearities promises to disclose novel functionalities for this class of quantum devices. Hence, our results are expected to lead to new applications of near-term, restricted photonic quantum computers.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリング(boson sampling)は、古典的なコンピュータでは計算が難しいと推測されるタスクであるが、フォック状態入力を持つ線形光学干渉計によって効率的に解くことができる。 近年、小型・中規模の装置のデモンストレーションやガウス・ボソン・サンプリングのような変種の実装など、大きな進歩が報告されている。 量子アドバンテージの曖昧な実験実験のためのクエストにおいて、このタイプの計算モデルの関連性に加えて、最近の研究はハイブリッド量子コンピューティングへの最初の応用も提案している。 本稿では,ボゾンサンプリングフレームワークにおける非線形光子-光子相互作用の導入について紹介するとともに,明示的な線形光学シミュレーション手法を用いて複雑さの増大を解析する。 ボソンサンプリングの計算表現性を拡張することで、非線形性の導入は、このクラスの量子デバイスに対する新しい機能を明らかにすることを約束する。 したがって、この結果は、短期的に制限されたフォトニック量子コンピュータの新しい応用につながると期待されている。

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