論文の概要: Gaussian conversion protocol for heralded generation of qunaught states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10030v1
• Date: Tue, 24 Jan 2023 14:17:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 13:36:46.598613
• Title: Gaussian conversion protocol for heralded generation of qunaught states
• Title（参考訳）: カウント状態の階層生成のためのガウス変換プロトコル
• Authors: Yu Zheng, Alessandro Ferraro, Anton Frisk Kockum, and Giulia Ferrini
• Abstract要約: ボソニック符号は、qubit型量子情報をより大きなボソニックヒルベルト空間にマッピングする。 我々は、これらの符号 GKP qunaught 状態の2つのインスタンスと、ゼロ論理エンコードされた量子ビットに対応する4つの対称二項状態とを変換する。 GKPqunaught状態は98%以上、確率は約3.14%である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 66.81715281131143
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the field of fault-tolerant quantum computing, continuous-variable systems can be utilized to protect quantum information from noise through the use of bosonic codes. These codes map qubit-type quantum information onto the larger bosonic Hilbert space, and can be divided into two main categories: translational-symmetric codes, such as Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) codes, and rotational-symmetric codes, including cat and binomial codes. The relationship between these families of codes has not yet been fully understood. We present an iterative protocol for converting between two instances of these codes GKP qunaught states and four-foldsymmetric binomial states corresponding to a zero-logical encoded qubit - using only Gaussian operations. This conversion demonstrates the potential for universality of binomial states for all-Gaussian quantum computation and provides a new method for the heraladed preparation of GKP states. Through numerical simulation, we obtain GKP qunaught states with a fidelity of over 98% and a probability of approximately 3.14%, after only two steps of our iterative protocol, though higher fidelities can be achieved with additional iterations at the cost of lower success probabilities.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティングの分野では、ボソニック符号を用いて量子情報をノイズから保護するために連続可変系を用いることができる。 これらの符号は量子ビット型の量子情報をより大きなボソニックヒルベルト空間にマッピングし、翻訳対称符号(Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)符号)や回転対称符号(猫と二項符号を含む)の2つの主要なカテゴリに分けることができる。 これらの法典の関係は、まだ完全には理解されていない。 GKPqunaught状態とゼロ論理符号化量子ビットに対応する4つの対称二項状態の2つのインスタンスをガウス演算のみを用いて変換するための反復プロトコルを提案する。 この変換は、全ガウス量子計算における二項状態の普遍性の可能性を示し、GKP状態の階層化のための新しい方法を提供する。 数値シミュレーションにより、GKPqunaught状態は98%以上、確率は約3.14%であり、反復プロトコルのわずか2ステップの後に得られる。

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