論文の概要: Stabilizer subsystem decompositions for single- and multi-mode
Gottesman-Kitaev-Preskill codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.14919v2
- Date: Fri, 2 Dec 2022 14:02:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 13:05:13.130795
- Title: Stabilizer subsystem decompositions for single- and multi-mode
Gottesman-Kitaev-Preskill codes
- Title(参考訳): シングルモードおよびマルチモードのゴテスマン・キタエフ・プレスキル符号に対する安定化器サブシステム分解
- Authors: Mackenzie H. Shaw, Andrew C. Doherty, Arne L. Grimsmo
- Abstract要約: 我々はGKP符号に対する新しいサブシステム分解を導入する。
非論理安定化器部分系上の部分的トレースは、論理状態の理想的な復号化と等価である。
我々は、安定化器サブシステム分解を用いて、単一モードGKP符号に作用する雑音を効率的にシミュレートする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) error correcting code encodes a finite
dimensional logical space in one or more bosonic modes, and has recently been
demonstrated in trapped ions and superconducting microwave cavities. In this
work we introduce a new subsystem decomposition for GKP codes that we call the
stabilizer subsystem decomposition, analogous to the usual approach to quantum
stabilizer codes. The decomposition has the defining property that a partial
trace over the non-logical stabilizer subsystem is equivalent to an ideal
decoding of the logical state. We describe how to decompose arbitrary states
across the subsystem decomposition using a set of transformations that move
between the decompositions of different GKP codes. Besides providing a
convenient theoretical view on GKP codes, such a decomposition is also of
practical use. We use the stabilizer subsystem decomposition to efficiently
simulate noise acting on single-mode GKP codes, and in contrast to more
conventional Fock basis simulations, we are able to to consider essentially
arbitrarily large photon numbers for realistic noise channels such as loss and
dephasing.
- Abstract(参考訳): Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 誤り訂正符号は1つ以上のボゾンモードで有限次元の論理空間を符号化しており、近年は閉じ込められたイオンと超伝導マイクロ波空洞で実証されている。
本研究では、GKP符号に対する新しいサブシステム分解を導入し、量子安定化器符号に対する通常のアプローチに類似した安定化器サブシステム分解と呼ぶ。
この分解は、非論理安定器サブシステム上の部分トレースが論理状態の理想的な復号と等価であるという定義性を有する。
本稿では,GKP符号の分解の間を移動する変換の集合を用いて,サブシステム分解の任意の状態を分解する方法を説明する。
GKP符号の便利な理論的ビューを提供する以外に、そのような分解は実用的にも有用である。
我々は、単一モードGKP符号に作用する雑音を効率的にシミュレートするために安定化器サブシステム分解を用い、従来のフォックベースシミュレーションとは対照的に、損失やデフォーカスのような現実的なノイズチャネルに対して本質的に大きな光子数を考えることができる。
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