論文の概要: Imaging stars with quantum error correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.06044v2
- Date: Thu, 25 May 2023 07:59:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 00:26:09.525352
- Title: Imaging stars with quantum error correction
- Title(参考訳): 量子誤差補正による撮像星
- Authors: Zixin Huang, Gavin K. Brennen, Yingkai Ouyang
- Abstract要約: 遠方の望遠鏡で受信した星光を保護・撮像するために,量子誤り訂正符号を用いたフレームワークを提案する。
小さな量子誤り訂正符号でさえ、ノイズに対してかなりの保護を与えることができる。
提案手法は,従来の技術で実現可能な以上の画像分解能を向上できる,短期量子デバイスへの応用を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.8010446129208155
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The development of high-resolution, large-baseline optical interferometers
would revolutionize astronomical imaging. However, classical techniques are
hindered by physical limitations including loss, noise, and the fact that the
received light is generally quantum in nature. We show how to overcome these
issues using quantum communication techniques. We present a general framework
for using quantum error correction codes for protecting and imaging starlight
received at distant telescope sites. In our scheme, the quantum state of light
is coherently captured into a non-radiative atomic state via Stimulated Raman
Adiabatic Passage, which is then imprinted into a quantum error correction
code. The code protects the signal during subsequent potentially noisy
operations necessary to extract the image parameters. We show that even a small
quantum error correction code can offer significant protection against noise.
For large codes, we find noise thresholds below which the information can be
preserved. Our scheme represents an application for near-term quantum devices
that can increase imaging resolution beyond what is feasible using classical
techniques.
- Abstract(参考訳): 高解像度で大型の光学干渉計の開発は、天文学的なイメージングに革命をもたらすだろう。
しかし、古典的な技法は、損失、ノイズ、受信光が一般的に量子であるという事実などの物理的限界によって妨げられている。
量子通信技術を用いてこれらの問題を克服する方法を示す。
遠方の望遠鏡で受信した星光の保護と撮像に量子誤差補正符号を用いるための一般的な枠組みを提案する。
我々の計画では、光の量子状態はStimulated Raman Adiabatic Passageを介して非放射性原子状態にコヒーレントに捕捉され、量子エラー訂正符号にインプリントされる。
コードは、画像パラメータを抽出するために必要な潜在的に騒がしい操作の間、信号を保護する。
小さい量子誤り訂正符号であっても、ノイズに対してかなりの保護を提供できることを示す。
大きな符号の場合、情報を保存するためのノイズしきい値が下にある。
提案手法は,従来の技術で実現可能な以上の画像分解能を向上できる,短期量子デバイスへの応用を示す。
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