論文の概要: Experimental demonstration of Gaussian boson sampling with displacement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.00634v2
- Date: Tue, 24 May 2022 14:54:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 03:08:29.414591
- Title: Experimental demonstration of Gaussian boson sampling with displacement
- Title（参考訳）: 変位を伴うガウス粒子サンプリングの実験的研究
- Authors: G.S. Thekkadath and S. Sempere-Llagostera and B.A. Bell and R.B. Patel
and M.S. Kim and I.A. Walmsley
- Abstract要約: レーザビームを2モードの圧縮真空状態と共に15モードの干渉計に注入することで変位を実現するGBSマシンを構築した。
干渉計の出力における多モードガウス状態の再構成にこの変位を用いる。
第2に、GBSマシンに古典的なレーザー光を加えることが、出力光子統計をサンプリングする複雑さにどのように影響するかを検討する。
- 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: Gaussian boson sampling (GBS) is quantum sampling task in which one has to
draw samples from the photon-number distribution of a large-dimensional
nonclassical squeezed state of light. In an effort to make this task
intractable for a classical computer, experiments building GBS machines have
mainly focused on increasing the dimensionality and squeezing strength of the
nonclassical light. However, no experiment has yet demonstrated the ability to
displace the squeezed state in phase-space, which is generally required for
practical applications of GBS. In this work, we build a GBS machine which
achieves the displacement by injecting a laser beam alongside a two-mode
squeezed vacuum state into a 15-mode interferometer. We focus on two new
capabilities. Firstly, we use the displacement to reconstruct the multimode
Gaussian state at the output of the interferometer. Our reconstruction
technique is in situ and requires only three measurements settings regardless
of the state dimension. Secondly, we study how the addition of classical laser
light in our GBS machine affects the complexity of sampling its output photon
statistics. We introduce and validate approximate semi-classical models which
reduce the computational cost when a significant fraction of the detected light
is classical.
- Abstract（参考訳）: ガウスボソンサンプリング(英: Gaussian boson sample、GBS)とは、大きな次元の非古典的な光の励起状態の光子数分布からサンプルを抽出しなければならない量子サンプリングタスクである。
古典的コンピュータにとってこのタスクを難解なものにするために、gbsマシンを構築する実験は主に非古典的光の寸法と絞り込み強度の向上に焦点が当てられている。
しかし、GBSの実用化に一般的に必要とされる位相空間における圧縮状態の変位を実証する実験はまだ行われていない。
本研究では,2モード圧縮真空状態と共にレーザ光を15モード干渉計に注入することで変位を実現するgbsマシンを構築する。
2つの新機能に重点を置いています。
まず、この変位を用いて干渉計の出力における多モードガウス状態の再構成を行う。
再構築手法は, 状態次元によらず3つの測定条件しか必要としない。
第二に、gbsマシンに古典的レーザー光が加わり、その出力光子統計をサンプリングする複雑さにどのように影響するかを考察する。
検出された光のかなりの割合が古典的であれば計算コストを削減できる近似半古典モデルを導入し検証する。
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