論文の概要: Modular architectures to deterministically generate graph states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.11307v1
• Date: Wed, 22 Jun 2022 18:17:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 09:39:10.761353
• Title: Modular architectures to deterministically generate graph states
• Title（参考訳）: 決定論的にグラフ状態を生成するモジュラーアーキテクチャ
• Authors: Hassan Shapourian and Alireza Shabani
• Abstract要約: グラフ状態は安定状態の族であり、フォトニック量子コンピューティングや量子通信における様々な用途に合わせることができる。 導波路と光ファイバー遅延線に結合した量子ドットエミッタに基づくモジュラー設計を行い,N次元クラスタ状態を確定的に生成する。 ラウセンドルフ-ハリントン-ゴヤル格子上の3次元グラフ状態の場合,誤差閾値0.53%のフォールトトレラント量子メモリを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Graph states are a family of stabilizer states which can be tailored towards various applications in photonic quantum computing and quantum communication. In this paper, we present a modular design based on quantum dot emitters coupled to a waveguide and optical fiber delay lines to deterministically generate N-dimensional cluster states and other useful graph states such as tree states and repeater states. Unlike previous proposals, our design requires no two-qubit gates on quantum dots and at most one optical switch, thereby, minimizing challenges usually posed by these requirements. Furthermore, we discuss the error model for our design and demonstrate a fault-tolerant quantum memory with an error threshold of 0.53% in the case of a 3d graph state on a Raussendorf-Harrington-Goyal (RHG) lattice. We also provide a fundamental upper bound on the correctable loss in the fault-tolerant RHG state based on the percolation theory, which is 1.24 dB or 0.24 dB depending on whether the state is directly generated or obtained from a simple cubic cluster state, respectively.
• Abstract（参考訳）: グラフ状態は安定状態の族であり、フォトニック量子コンピューティングや量子通信における様々な用途に合わせることができる。 本稿では、導波路および光ファイバ遅延線に結合した量子ドットエミッタに基づくモジュラー設計を行い、N次元クラスタ状態および木状態やリピータ状態などの有用なグラフ状態を決定的に生成する。 従来の提案とは異なり、我々の設計では量子ドット上の2量子ビットゲートや、少なくとも1つの光スイッチは必要とせず、そのため通常これらの要件によって生じる課題を最小限に抑えることができる。 さらに,raussendorf-harrington-goyal (rhg) 格子上の3次元グラフ状態の場合,誤差しきい値が0.53%のフォールトトレラント量子メモリについて述べる。 また、その状態が単純な立方体クラスタ状態から直接生成されるか取得されるかによって 1.24 db または 0.24 db となるパーコレーション理論に基づいて、フォールトトレラントrhg状態の補正可能な損失の基本的な上限を提供する。

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