論文の概要: Quantum Capacities of Transducers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00012v1
- Date: Mon, 28 Feb 2022 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 17:41:53.624259
- Title: Quantum Capacities of Transducers
- Title（参考訳）: トランスデューサの量子容量
- Authors: Chiao-Hsuan Wang, Fangxin Li, Liang Jiang
- Abstract要約: 我々は、伝送器の性能を定量化するために、チャネルを通して達成可能な最も高いキュービット通信レートである量子容量の概念を用いる。
最大連続時間量子容量$Qrm max approx 31.4 g_rm max$は、最大平坦な変換周波数応答を持つトランスデューサによって達成されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8655318786364408
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-performance quantum transducers, which can faithfully convert quantum
information between disparate physical carriers, are essential elements in
quantum science and technology. To assess their ability to coherently transfer
quantum information, quantum transducers are typically characterized by
different figures of merit including conversion efficiency, bandwidth, and
added noise. Here we utilize the concept of quantum capacity, the highest
achievable qubit communication rate through a channel, to quantify the
performance of a transducer. By evaluating the continuous-time quantum capacity
across the conversion band, quantum capacity can serve as a single metric that
unifies various desirable criteria of a transducer -- high efficiency, large
bandwidth, and low noise. Moreover, using the quantum capacities of bosonic
pure-loss channels as benchmarks, we investigate the optimal designs of generic
quantum transduction schemes implemented by transmitting external signals
through a coupled bosonic chain. Under the physical constraint of a bounded
maximal coupling rate $g_{\rm max}$, the highest continuous-time quantum
capacity $Q^{\rm max} \approx 31.4 g_{\rm max}$ is achieved by transducers with
a maximally flat conversion frequency response, analogous to Butterworth
electric filters. We further extend our method to include thermal noise by
considering upper and lower bounds on the quantum capacities of transducers and
characterize the performance of maximally flat transducers under the effect of
thermal loss.
- Abstract（参考訳）: 異なる物理キャリア間で量子情報を忠実に変換できる高性能量子トランスデューサは、量子科学と技術において不可欠な要素である。
量子情報をコヒーレントに転送する能力を評価するために、量子トランスデューサは典型的には変換効率、帯域幅、付加雑音などの異なる特徴を持つ。
ここでは、チャネルを経由する最大到達可能な量子ビット通信レートである量子容量の概念を用いて、トランスデューサの性能を定量化する。
変換帯域全体の連続時間量子容量を評価することにより、量子容量はトランスデューサの様々な望ましい基準(高効率、大帯域、低ノイズ)を統一する単一の指標として機能することができる。
さらに、ボソニック純損失チャネルの量子容量をベンチマークとして、結合ボソニックチェーンを介して外部信号を送信することで実現されるジェネリック量子変換スキームの最適設計について検討する。
有界最大結合率$g_{\rm max}$の物理的制約の下で、最高連続時間量子容量$Q^{\rm max} \approx 31.4 g_{\rm max}$は、バターワース電気フィルタに類似した最大平坦な変換周波数応答を持つトランスデューサによって達成される。
さらに本手法は, 熱損失の影響により, トランスデューサの量子容量の上下境界を考慮した熱雑音を含むように拡張し, 最大平坦なトランスデューサの性能を特徴付ける。
関連論文リスト
- Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。
我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z) - Passive environment-assisted quantum transduction with GKP states [2.5578936059708783]
量子トランスデューサは物理システムのハイブリッドインタフェースを通じて、あるキャリアから別のキャリアへ量子信号を変換する。
2つのボゾンモード間の量子トランスデューサの場合、共有エンタングルメントや古典的な通信のない直接量子トランスデューサは0.5を超える変換効率を必要とする。
理想のGottesman-Kitaev-Preskill状態(GKP)を両モードの初期状態として選択することにより、完全量子トランスダクションを任意に低い変換効率で達成できることが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-30T06:41:52Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Optimized protocols for duplex quantum transduction [1.6437645274005803]
量子トランスデューサは、量子ネットワークにおける物理プラットフォームのハイブリッドインターフェースを介して量子信号を変換する。
本稿では、二重複素量子トランスダクションの性能を特徴付けるために、レート領域を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-25T01:49:16Z) - An integrated microwave-to-optics interface for scalable quantum
computing [47.187609203210705]
シリコンフォトニックキャビティに結合した超伝導共振器を用いた集積トランスデューサの新しい設計法を提案する。
上記の条件をすべて同時に実現するためのユニークな性能とポテンシャルを実験的に実証する。
デバイスは50オーム伝送ラインに直接接続し、単一のチップ上で多数のトランスデューサに容易にスケールできる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T18:05:01Z) - Quantum Semantic Communications for Resource-Efficient Quantum Networking [52.3355619190963]
本稿では、量子機械学習と量子意味表現の進歩を活かした新しい量子意味通信(QSC)フレームワークを提案する。
提案手法は,高い量子セマンティック忠実度を達成しつつ,必要な量子通信資源の約50～75%の削減を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-05T03:49:19Z) - Quantum transduction is enhanced by single mode squeezing operators [2.3339135709418817]
電気光学変換器に2光子駆動を導入することにより、インピーダンス整合条件を半インピーダンス整合条件に緩和する新しい手法を示す。
本稿では,Bloch-Messiah分解の助けを借りて,量子トランスダクション能力を向上し,簡単な干渉図で理解することができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-12T04:32:40Z) - Generalized Matching Condition for Unity Efficiency Quantum Transduction [2.5496329090462626]
我々は、$N$ステージの量子トランスダクションに対する一般的な定式化を提示する。
実効回路モデルと結果の一般化されたマッチング条件を同定する。
我々は、全共振器よりも優れた非共振器変換の新しい体制を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-14T19:00:00Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - Detecting Quantum Capacities of Continuous-Variable Quantum Channels [0.7614628596146599]
本稿では,連続的な可変通信チャネルとメモリの量子容量を全プロセストモグラフィーを行うことなく検出する手法を提案する。
本手法は、デバイスを有限回使用し、複数の用途にまたがって相関を示すことができ、悪意のある敵の制御下で動的に変化するという一般的なシナリオで機能する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:18:39Z) - Direct Quantum Communications in the Presence of Realistic Noisy
Entanglement [69.25543534545538]
本稿では,現実的な雑音に依拠する新しい量子通信方式を提案する。
性能分析の結果,提案手法は競争力のあるQBER, 利得, 利得を提供することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T13:06:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。