論文の概要: A universal time-dependent control scheme for realizing arbitrary
bosonic unitaries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09396v1
- Date: Tue, 20 Sep 2022 00:41:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 23:38:10.842484
- Title: A universal time-dependent control scheme for realizing arbitrary
bosonic unitaries
- Title(参考訳): 任意のボソニックユニタリ実現のための普遍時間依存制御法
- Authors: Ze-Liang Xiang, Diego Gonz\'alez Olivares, Juan Jos\'e
Garc\'ia-Ripoll, Peter Rabl
- Abstract要約: 定常ボソニックモードの2つの集合間の任意のユニタリ変換の実装について検討する。
モードとチャネル間の個別結合を制御することにより、レジスタA内の初期$N$パーティライト量子状態がマルチフォトンウェーブパケットとして解放される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the implementation of arbitrary unitary transformations between two
sets of $N$ stationary bosonic modes, which are connected through a photonic
quantum channel. By controlling the individual couplings between the modes and
the channel, an initial $N$-partite quantum state in register A can be released
as a multi-photon wavepacket and, successively, be reabsorbed in register B.
Here we prove that there exists a set of control pulses that implement this
transfer with arbitrarily high fidelity and, simultaneously, realize a
pre-specified $N\times N$ unitary transformation between the two sets of modes.
Moreover, we provide a numerical algorithm for constructing these control
pulses and discuss the scaling and robustness of this protocol in terms of
several illustrative examples. By being purely control-based and not relying on
any adaptions of the underlying hardware, the presented scheme is extremely
flexible and can find widespread applications, for example, for boson-sampling
experiments, multi-qubit state transfer protocols or in continuous-variable
quantum computing architectures.
- Abstract(参考訳): 本研究では、フォトニック量子チャネルを介して接続される2組の静止ボソニックモード間の任意のユニタリ変換の実装について検討する。
モードとチャネル間の個別結合を制御することにより、レジスタA内の初期$N$-partite量子状態がマルチフォトンウェーブパケットとして解放され、連続してレジスタBに再吸収される。ここでは、この転送を任意に高い忠実度で実装する制御パルスのセットが存在し、同時に、2つのモードのセット間の既定の$N\times N$ユニタリ変換を実現する。
さらに,これらの制御パルスを構成するための数値アルゴリズムを提案し,このプロトコルのスケーリングとロバスト性について,いくつかの例から考察する。
純粋に制御ベースであり、基盤となるハードウェアのいかなる適応にも依存しないので、このスキームは非常に柔軟であり、例えば、ボソンサンプリング実験、マルチ量子ビット状態転送プロトコル、連続変数量子コンピューティングアーキテクチャなど、広く応用することができる。
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