論文の概要: Quantum Volume for Photonic Quantum Processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11724v2
• Date: Mon, 3 Apr 2023 01:02:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-05 00:56:09.069461
• Title: Quantum Volume for Photonic Quantum Processors
• Title（参考訳）: フォトニック量子プロセッサのための量子体積
• Authors: Yuxuan Zhang, Daoheng Niu, Alireza Shabani, Hassan Shapourian
• Abstract要約: 短期量子コンピューティングプロセッサのメトリクスを定義することは、量子ハードウェアの研究と開発に不可欠である。 ランダム化ベンチマークや量子ボリュームのようなほとんどのメトリクスは、もともと回路ベースの量子コンピュータに導入された。 本稿では,MBQCプロセスの物理ノイズと不完全性を等価量子回路の論理誤差にマッピングする枠組みを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.3862808585761
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Defining metrics for near-term quantum computing processors has been an integral part of the quantum hardware research and development efforts. Such quantitative characteristics are not only useful for reporting the progress and comparing different quantum platforms, but also essential for identifying the bottlenecks and designing a technology roadmap. Most metrics such as randomized benchmarking and quantum volume were originally introduced for circuit-based quantum computers and were not immediately applicable to measurement-based quantum computing (MBQC) processors such as in photonic devices. In this paper, we close this gap by presenting a framework to map physical noises and imperfections in MBQC processes to logical errors in equivalent quantum circuits, whereby enabling the well-known metrics to characterize MBQC. To showcase our framework, we study a continuous-variable cluster state based on the Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) encoding as a near-term candidate for photonic quantum computing, and derive the effective logical gate error channels and calculate the quantum volume in terms of the GKP squeezing and photon loss rate.
• Abstract（参考訳）: 短期量子コンピューティングプロセッサのメトリクスを定義することは、量子ハードウェアの研究と開発に不可欠である。 このような定量的特徴は、進捗の報告や異なる量子プラットフォームの比較に有用であるだけでなく、ボトルネックの特定や技術ロードマップの設計にも不可欠である。 ランダム化ベンチマークや量子ボリュームのようなほとんどのメトリクスは、もともと回路ベースの量子コンピュータに導入され、フォトニックデバイスのような測定ベースの量子コンピューティング(MBQC)プロセッサにはすぐには適用されなかった。 本稿では,MBQCプロセスの物理ノイズと不完全性を等価量子回路の論理誤差にマッピングする枠組みを提示することにより,このギャップを解消する。 本稿では,光量子コンピューティングの短期的候補として符号化されたGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)に基づく連続可変クラスタ状態について検討し,実効論理ゲート誤差チャネルを導出し,GKPのスクイーズと光子損失率の観点から量子量を算出する。

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