論文の概要: Quantum error correction using squeezed Schr\"odinger cat states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.02570v2
- Date: Fri, 9 Sep 2022 11:44:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 01:18:50.373166
- Title: Quantum error correction using squeezed Schr\"odinger cat states
- Title（参考訳）: Schr\"odinger cat state を用いた量子誤差補正
- Authors: David S. Schlegel, Fabrizio Minganti, Vincenzo Savona
- Abstract要約: 我々は, 圧縮された猫の状態に依存するボソニック量子コードを開発した。
圧縮された猫符号は、従来の猫符号よりもかなり優れた粒子損失誤差に対する弾力性を有することを示す。
- 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: Bosonic quantum codes redundantly encode quantum information in the states of
a quantum harmonic oscillator, making it possible to detect and correct errors.
Schr\"odinger cat codes -- based on the superposition of two coherent states
with opposite displacements -- can correct phase-flip errors induced by
dephasing, but they are vulnerable to bit-flip errors induced by particle loss.
Here, we develop a bosonic quantum code relying on squeezed cat states, i.e.
cat states made of a linear superposition of displaced-squeezed states.
Squeezed cat states allow to partially correct errors caused by particle loss,
while at the same time improving the protection against dephasing. We present a
comprehensive analysis of the squeezed cat code, including protocols for code
generation and elementary quantum gates. We characterize the effect of both
particle loss and dephasing and develop an optimal recovery protocol that is
suitable to be implemented on currently available quantum hardware. We show
that with moderate squeezing, and using typical parameters of state-of-the-art
quantum hardware platforms, the squeezed cat code has a resilience to particle
loss errors that significantly outperforms that of the conventional cat code.
- Abstract（参考訳）: ボソニック量子符号は量子調和振動子の状態で量子情報を冗長に符号化し、誤りの検出と訂正を可能にする。
schr\"odinger cat codes -- 反対の変位を持つ2つのコヒーレント状態の重ね合わせに基づいて -- は、デファスメントによって生じる位相フリップ誤差を補正できるが、粒子損失によって引き起こされるビットフリップ誤差に弱い。
ここでは, 留置状態の線形重ね合わせによる猫状態という, 押しつぶされた猫状態に依存するボソニック量子コードを開発する。
スクイズドキャット状態は粒子損失による誤差を部分的に補正すると同時に、デファージングに対する保護を改善している。
我々は,コード生成プロトコルや基本量子ゲートを含む,圧縮されたcatコードの包括的解析を行う。
本稿では,粒子損失と復号化の効果を特徴付け,現在利用可能な量子ハードウェア上で実装するのに適した最適回復プロトコルを開発する。
我々は、適度なスクイーズと、最先端量子ハードウェアプラットフォームの典型的なパラメーターを用いて、スクイーズされたcatコードは、従来のcatコードを大幅に上回る粒子損失エラーに対して弾力性を持つことを示した。
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