論文の概要: Kerr-effect-based quantum logical gates in decoherence-free subspace
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05625v1
- Date: Fri, 9 Jun 2023 02:18:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-12 15:07:31.790311
- Title: Kerr-effect-based quantum logical gates in decoherence-free subspace
- Title(参考訳): デコヒーレンスフリー部分空間におけるカー効果に基づく量子論理ゲート
- Authors: Fang-Fang Du, Gang Fan and Xue-Mei Ren
- Abstract要約: 制御NOT(CNOT)、トフォリ(Toffoli)、フレドキン(Fredkin)の各ゲートを含む量子制御ゲート群を2つまたは3つの論理量子ビットに対して提案する。
提案した論理ゲートは、単純な線形光学素子、利用可能な単一量子ビット演算、成熟した測定方法のみに依存している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8047694351309205
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient implementations of two (or three) qubit logical gates are critical
for the large-scale realization of quantum computation in decoherence-free
subspace (DFS) immune to the influence of decoherence effect. In this paper, we
propose some schemes for setting up a family of quantum control gates,
including controlled-NOT (CNOT), Toffoli, and Fredkin gates for two or three
logical qubits by means of cross-Kerr nonlinearities in DFS. These three
logical gates require neither complicated quantum computational circuits nor
auxiliary photons (or entangled states). The success probabilities of three
logical gates are approximate unit by performing the corresponding classical
feed-forward operations based on the different measuring results of the X
homodyne detectors, and their fidelities are robust against the photon loss
with the current technology.The proposed logical gates rely on only simple
linear-optics elements, available single qubit operations, and mature
measurement methods, making our proposed gates be feasible and efficient in
practical applications.
- Abstract(参考訳): 2つの(または3つの)量子ビット論理ゲートの効率的な実装は、デコヒーレンスフリー部分空間(DFS)における量子計算の大規模実現に欠かせない。
本稿では,dfs におけるクロスカー非線形性を用いて,二つの論理量子ビットに対して制御ノット(cnot),トッフォリ,フレドキンゲートなどの量子制御ゲート群を構成するためのスキームを提案する。
これら3つの論理ゲートは複雑な量子計算回路も補助光子(あるいは絡み合った状態)も必要としない。
The success probabilities of three logical gates are approximate unit by performing the corresponding classical feed-forward operations based on the different measuring results of the X homodyne detectors, and their fidelities are robust against the photon loss with the current technology.The proposed logical gates rely on only simple linear-optics elements, available single qubit operations, and mature measurement methods, making our proposed gates be feasible and efficient in practical applications.
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