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。
関連論文リスト
- Experimental realization of deterministic and selective photon addition
in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [50.591267188664666]
ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。
ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-22T23:32:21Z) - Experimental Multi-state Quantum Discrimination in the Frequency Domain
with Quantum Dot Light [40.96261204117952]
本研究では,8つの非直交状態間で最適な識別を行うために,時間多重化戦略を用いたプロトコルの実験的実現について述べる。
この実験は、カスタム設計のバルク光学分析装置と、ほぼ決定論的ソリッドステートソースによって生成される単一光子の上に構築された。
我々の研究は、より複雑な応用の道を切り開いて、高次元量子符号化および復号化操作への新しいアプローチを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-17T12:59:09Z) - Implementation of photon partial distinguishability in a quantum optical
circuit simulation [0.0]
フォトニック量子状態は、その時間と周波数分布に関する情報を含むウェーブパペットによって表現される。
部分光子識別性を考慮し,回路動作に伴う自由度を拡大する。
この戦略により、線形光学素子と同じ足場における遅延演算を定義することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-05T16:01:39Z) - Resource Optimisation of Coherently Controlled Quantum Computations with
the PBS-calculus [55.2480439325792]
量子計算のコヒーレント制御は、いくつかの量子プロトコルやアルゴリズムを改善するために使用できる。
我々は、量子光学にインスパイアされたコヒーレント制御のためのグラフィカル言語PBS計算を洗練する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-10T18:59:52Z) - Efficient realization of quantum algorithms with qudits [0.70224924046445]
マルチレベル量子システム(キューディット)を用いた量子アルゴリズムの効率的な実装手法を提案する。
提案手法は,Quditベースのプロセッサのパラメータに依存する標準量子ビット方式の回路のトランスパイレーションを用いる。
特定の普遍集合から取られた単一量子ゲートと2量子ゲートの列に量子回路を変換する明示的なスキームを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-08T11:09:37Z) - Rapid characterisation of linear-optical networks via PhaseLift [51.03305009278831]
集積フォトニクスは優れた位相安定性を提供し、半導体産業によって提供される大規模な製造性に依存することができる。
このような光回路に基づく新しいデバイスは、機械学習アプリケーションにおいて高速でエネルギー効率の高い計算を約束する。
線形光ネットワークの転送行列を再構成する新しい手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-01T16:04:22Z) - Quantum verification of NP problems with single photons and linear
optics [14.092977584342378]
量子検証アルゴリズムは古典的なビット列ではなく量子ビットに解を符号化する。
チューナブルな光学装置を用いることで、満足できるSATインスタンスと不満足なSATインスタンスを効率よく検証する。
我々の結果は、本質的に量子優位性への新たな経路を開き、光学量子コンピューティングの計算能力を拡張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-12T17:37:22Z) - A bright and fast source of coherent single photons [46.25143811066789]
単一光子源はデバイス非依存の量子通信において重要な技術である。
特に高効率な単一光子源について報告する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-24T17:08:46Z) - Fast optimization of parametrized quantum optical circuits [0.0]
パラメタライズド量子光学回路は、量子情報のキャリアが光子であり、ゲートが光変換される量子回路の一種である。
ガウス作用素の正確な行列要素とその勾配を計算するアルゴリズムを提案する。
量子光学ハードウェアの研究、量子機械学習、光学データ処理、デバイス発見、デバイス設計に応用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-23T07:02:45Z) - Spectrally reconfigurable quantum emitters enabled by optimized fast
modulation [42.39394379814941]
色中心、希土類イオン、量子ドットなどの固体プラットフォームにおけるスペクトル制御は、チップ上のそのような応用を実現する上で魅力的である。
単一光子放射のスペクトル工学における周波数変調光遷移の利用を提案する。
その結果,周波数変調は単一光子のスペクトル特性と時間特性に対して前例のない制御を施した新しい光状態を生成するための強力な手法であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-27T18:24:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。