論文の概要: Switching-free time-domain optical quantum computation with quantum teleportation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.00840v2
• Date: Fri, 6 May 2022 07:16:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-27 01:13:07.811681
• Title: Switching-free time-domain optical quantum computation with quantum teleportation
• Title（参考訳）: 量子テレポーテーションを用いたスイッチングフリー時間領域光量子計算
• Authors: Warit Asavanant, Kosuke Fukui, Atsushi Sakaguchi, Akira Furusawa
• Abstract要約: 光スイッチとリルーティングネットワークは、光量子コンピュータを実現するための主要な障害である。 このような光スイッチを必要としない光量子計算プラットフォームを提案する。
• 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: Optical switches and rerouting network are main obstacles to realize optical quantum computer. In particular, both components have been considered as essential components to the measurement-based time-domain optical quantum computation, which has seen promising developments regarding scalability in the recent years. Realizing optical switches and rerouting network with sufficient performance is, however, experimentally challenging as they must have extremely low loss, small switching time, high repetition rate, and minimum optical nonlinearity. In this work, we present an optical quantum computation platform that does not require such optical switches. Our method is based on continuous-variable measurement-based quantum computation, where instead of the typical cluster states, we modify the structure of the quantum entanglements, so that quantum teleportation protocol can be employed instead of the optical switching and rerouting. We also show that when combined with Gottesman-Kitaev-Preskill encoding, our architecture can outperform the architecture with optical switches when the optical losses of the switches are not low.
• Abstract（参考訳）: 光スイッチとリルーティングネットワークは、光量子コンピュータを実現するための主要な障害である。 特に、両コンポーネントは測定に基づく時間領域光学量子計算の必須成分とみなされており、近年スケーラビリティに関する将来性が期待されている。 しかし、光学スイッチとリルーチンネットワークを十分な性能で実現することは、非常に低い損失、小さなスイッチング時間、高い繰り返し率、最小の光非線形性を持つ必要があるため、実験的に困難である。 本研究では,このような光スイッチを必要としない光量子計算プラットフォームを提案する。 提案手法は,典型的なクラスタ状態の代わりに量子エンタングルメントの構造を変更し,光スイッチングやリルーティングの代わりに量子テレポーテーションプロトコルを用いることが可能な,連続可変計測に基づく量子計算に基づいている。 また,gottesman-kitaev-preskillエンコーディングと組み合わせることで,スイッチの光学的損失が低ければ,アーキテクチャを光スイッチで上回ることを示した。

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