論文の概要: Efficient qudit based scheme for photonic quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.07357v1
• Date: Tue, 14 Feb 2023 21:41:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 16:30:43.224489
• Title: Efficient qudit based scheme for photonic quantum computing
• Title（参考訳）: フォトニック量子コンピューティングのための効率的なquditベーススキーム
• Authors: M\'arton Kar\'acsony and L\'aszl\'o Oroszl\'any and Zolt\'an Zimbor\'as
• Abstract要約: 本研究は,d>2光モードにおける単一光子の光子数状態によって定義される量子量について検討する。 線形光学と光子数分解検出器を用いて局所最適非決定性多量子ゲートを構築する方法を示す。 我々は、quditクラスタ状態は、光学モードを少なくし、類似の計算能力を持つqubitクラスタ状態よりも、絡み合った光子が少なく符号化されていることを発見した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Linear optics is a promising alternative for the realization of quantum computation protocols due to the recent advancements in integrated photonic technology. In this context usually qubit based quantum circuits are considered, however, photonic systems naturally allow also for d-ary, i.e., qudit based, algorithms. This work investigates qudits defined by the possible photon number states of a single photon in d > 2 optical modes. We demonstrate how to construct locally optimal non-deterministic many-qudit gates using linear optics and photon number resolving detectors, and explore the use of qudit cluster states in the context of a d-ary optimization problem. We find that the qudit cluster states require less optical modes and are encoded by a fewer number of entangled photons than the qubit cluster states with similar computational capabilities. We illustrate the benefit of our qudit scheme by applying it to the k-coloring problem.
• Abstract（参考訳）: 線形光学は、集積フォトニック技術の最近の進歩により、量子計算プロトコルの実現に有望な代替手段である。 この文脈では通常量子ビットベースの量子回路が考慮されるが、フォトニック系は自然にd-ary、すなわちquditベースのアルゴリズムに対しても適用できる。 本研究は、d > 2光モードにおける単一光子の可能な光子数状態によって定義されるquditの研究である。 線形光学および光子数分解検出器を用いた局所最適非決定性多量子ゲートの構築方法を示し,d-ary最適化問題におけるquditクラスター状態の利用について検討する。 我々は、quditクラスタ状態が光学モードを少なくし、類似の計算能力を持つqubitクラスタ状態よりも、絡み合った光子が少なく符号化されていることを発見した。 k-彩色問題に適用することで、quditスキームの利点を説明します。

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