論文の概要: Errors in heralded circuits for linear optical entanglement generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08452v1
- Date: Mon, 15 May 2023 08:50:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 15:31:50.062532
- Title: Errors in heralded circuits for linear optical entanglement generation
- Title（参考訳）: 線形光絡み合わせ発生のための隠蔽回路の誤差
- Authors: Reece D. Shaw, Alex E. Jones, Patrick Yard, Anthony Laing
- Abstract要約: 我々は,非計算的リークエラーの存在下で,フォトニック量子状態を再構成するシミュレーションフレームワークを開発した。
我々の研究は、フォールトトレラントフォトニック量子コンピューティングアーキテクチャで対処しなければならない真のノイズモデルを明らかにするための必要なステップである。
- 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 heralded generation of entangled states underpins many photonic quantum
technologies. As quantum error correction thresholds are determined by
underlying physical noise mechanisms, a detailed and faithful characterization
of resource states is required. Non-computational leakage, e.g. more than one
photon occupying a dual-rail encoded qubit, is an error not captured by
standard forms of state tomography, which postselect on photons remaining in
the computational subspace. Here we use the continuous-variable (CV) formalism
and first quantized state representation to develop a simulation framework that
reconstructs photonic quantum states in the presence of partial
distinguishability and resulting non-computational leakage errors. Using these
tools, we analyze a variety of Bell state generation circuits and find that the
five photon discrete Fourier transform (DFT) Bell state generation scheme [Phys
Rev. Lett. 126 23054 (2021)] is most robust to such errors for near-ideal
photons. Through characterization of a photonic entangling gate, we demonstrate
how leakage errors prevent a modular characterization of concatenated gates
using current tomographical procedures. Our work is a necessary step in
revealing the true noise models that must be addressed in fault-tolerant
photonic quantum computing architectures.
- Abstract（参考訳）: エンタングル状態のヘラルド生成は多くのフォトニック量子技術を支える。
基礎となる物理ノイズ機構によって量子誤差補正しきい値が決定されるため、リソース状態の詳細な忠実なキャラクタリゼーションが必要である。
非計算リーク(英: non-computational leakage、例えば、デュアルレール符号化された量子ビットを占有する複数の光子)は、標準的な状態トモグラフィーでは捉えられない誤差であり、計算部分空間に残る光子をポストセレクトする。
ここでは、連続変数(cv)形式と第一量子化状態表現を用いて、部分的識別可能性と非計算的漏洩誤差の存在下でフォトニック量子状態を再構成するシミュレーションフレームワークを開発する。
これらのツールを用いて、様々なベル状態生成回路を分析し、5つの光子離散フーリエ変換(dft)ベル状態生成スキーム[phys rev. lett. 126 23054 (2021)]が、近理想光子に対して最も頑健であることを示す。
フォトニックエンタングリングゲートのキャラクタリゼーションにより, 現在の断層撮影法を用いて, 漏洩誤差が連結ゲートのモジュラーキャラクタリゼーションを阻害することを示す。
我々の研究は、フォールトトレラントフォトニック量子コンピューティングアーキテクチャで対処しなければならない真のノイズモデルを明らかにするための必要なステップである。
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