論文の概要: Taming numerical errors in simulations of continuous variable non-Gaussian state preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.07332v2
• Date: Fri, 7 Oct 2022 16:19:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-25 18:46:30.096558
• Title: Taming numerical errors in simulations of continuous variable non-Gaussian state preparation
• Title（参考訳）: 連続可変非ガウス状態準備シミュレーションにおける数値誤差の処理
• Authors: Jan Provazn\'ik and Radim Filip and Petr Marek
• Abstract要約: このようなシミュレーションの強力な手段は、フォック状態表現における数値計算である。 我々は,現在利用可能な数種類のコヒーレント変位演算子の計算方法の精度を解析した。 次に,2モード圧縮真空のコヒーレント変位とその後の光子計数測定に基づく非ガウス状態生成法の解析にこの手法を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2891210250935146
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Numerical simulation of continuous variable quantum state preparation is a necessary tool for optimization of existing quantum information processing protocols. A powerful instrument for such simulation is the numerical computation in the Fock state representation. It unavoidably uses an approximation of the infinite-dimensional Fock space by finite complex vector spaces implementable with classical digital computers. In this approximation we analyze the accuracy of several currently available methods for computation of the truncated coherent displacement operator. To overcome their limitations we propose an alternative with improved accuracy based on the standard matrix exponential. We then employ the method in analysis of non-Gaussian state preparation scheme based on coherent displacement of a two mode squeezed vacuum with subsequent photon counting measurement. We compare different detection mechanisms, including avalanche photodiodes, their cascades, and photon number resolving detectors in the context of engineering non-linearly squeezed cubic states and construction of qubit-like superpositions between vacuum and single photon states.
• Abstract（参考訳）: 連続変数量子状態生成の数値シミュレーションは、既存の量子情報処理プロトコルの最適化に必要なツールである。 このようなシミュレーションの強力な手段は、フォック状態表現における数値計算である。 必然的に、古典的なデジタルコンピュータで実装可能な有限複素ベクトル空間による無限次元フォック空間の近似を用いる。 この近似では、現在利用可能ないくつかのコヒーレント変位演算子の計算方法の精度を解析する。 その限界を克服するため、標準行列指数に基づく精度を向上させる代替案を提案する。 次に,2モード圧縮真空のコヒーレント変位とその後の光子計数測定に基づいて,非ガウス状態生成法の解析を行った。 本研究では, 真空状態と単一光子状態との間の量子ビット状重ね合わせ構造の構築と, 工学的非線形圧縮立方晶状態の文脈で, 雪崩フォトダイオード, カスケード, フォトン数分解検出器などの異なる検出機構を比較した。

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