論文の概要: Programmable heralded linear optical generation of two-qubit states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.08788v2
- Date: Fri, 1 Dec 2023 18:50:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-04 19:29:48.530564
- Title: Programmable heralded linear optical generation of two-qubit states
- Title（参考訳）: プログラム可能な2量子状態の線形光発生
- Authors: Suren A. Fldzhyan, Mikhail Yu. Saygin, Sergei P. Kulik
- Abstract要約: プログラム可能な線形光学系による2ビットデュアルレール符号化状態の生成について検討した。
4つの単一光子から状態を生成する2種類のスキームが検討されている。
2量子状態の生成に特化して設計された線形光学スキームは、ゲートベース回路を実装する方式よりも効率的である。
- 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: We have investigated the heralded generation of two-qubit dual-rail-encoded
states by programmable linear optics. Two types of schemes generating the
states from four single photons, which is the minimal possible to accomplish
the task, have been considered. The schemes have different detection patterns
heralding successful generation events, namely, one-mode heralding, in which
the two auxiliary photons are detected in one mode, and two-mode heralding, in
which single photons are detected in each of the two modes simultaneously. We
have shown that the dependence of the schemes' success probabilities on the
target state's degree of entanglement are essentially different. In particular,
one-mode heralding yields better efficiency for highly-entangled states, if the
programmable interferometers can explore the full space of the unitary transfer
matrices,. It is reversed in case of weakly-entangled states where two-mode
heralding is better. We have found a minimal decomposition of the scheme with
two-mode heralding that is programmed by one variable phase shift. We infer
that the linear optical schemes designed specifically for generation of
two-qubit states are more efficient than schemes implementing gate-based
circuits with known two-qubit linear optical gates. Our results yield
substantial reduction of physical resources needed to generate two-qubit
dual-rail-encoded photonic states.
- Abstract（参考訳）: 我々はプログラマブルリニア光学による2量子ビットデュアルレールエンコード状態のヘラルド生成について検討した。
4つの単一光子から状態を生成する2種類のスキームが検討されている。
これらのスキームは、2つの補助光子を1つのモードで検出する1モード・ヘラルディングと、2つのモードで同時に1つの光子が検出される2モード・ヘラルディングという、成功した生成イベントを指示する異なる検出パターンを有する。
我々は,スキームの成功確率の目標状態の絡み合い度への依存性が本質的に異なることを示した。
特に、プログラム可能な干渉計がユニタリ転送行列の全空間を探索できる場合、一モードのシーディングは高絡み合い状態に対してより良い効率をもたらす。
弱い絡み合いの状態では、2モードのヘラルディングがよい場合に逆転する。
1つの可変位相シフトによってプログラムされる2モードのヘラルドを持つスキームの最小分解を見出した。
2量子状態を生成するために設計された線形光学スキームは、既知の2量子線形光学ゲートを持つゲートベース回路を実装する方式よりも効率的である。
この結果から, 2ビットデュアルレール符号化フォトニック状態の生成に必要な物理資源の大幅な削減が得られた。
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