論文の概要: Hardware requirements for realizing a quantum advantage with deterministic single-photon sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10185v1
• Date: Mon, 16 Oct 2023 08:48:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-17 15:40:10.232241
• Title: Hardware requirements for realizing a quantum advantage with deterministic single-photon sources
• Title（参考訳）: 決定論的単一光子源を用いた量子アドバンテージ実現のためのハードウェア要件
• Authors: Patrik I. Sund, Ravitej Uppu, Stefano Paesani, Peter Lodahl
• Abstract要約: 決定論的量子エミッタを用いて、量子優位に達するために必要なハードウェア要件を分析し、詳細化する。 量子アドバンテージは、60%-70%の効率を持つ量子エミッタと、ハイブリッドモードエンコードアーキテクチャに基づいて構築された干渉計を用いて到達できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Boson sampling is a specialised algorithm native to the quantum photonic platform developed for near-term demonstrations of quantum advantage over classical computers. While clear useful applications for such near-term pre-fault-tolerance devices are not currently known, reaching a quantum advantage regime serves as a useful benchmark for the hardware. Here, we analyse and detail hardware requirements needed to reach quantum advantage with deterministic quantum emitters, a promising platform for photonic quantum computing. We elucidate key steps that can be taken in experiments to overcome practical constraints and establish quantitative hardware-level requirements. We find that quantum advantage is within reach using quantum emitters with an efficiency of 60%-70% and interferometers constructed according to a hybrid-mode-encoding architecture, constituted of Mach-Zehnder interferometers with an insertion loss of 0.0035 (a transmittance of 99.92%) per component.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリング(英: Boson sample)は、古典的コンピュータに対する量子優位性の短期的な実証のために開発された量子フォトニックプラットフォームに固有の特殊なアルゴリズムである。 このような短期的プレフォールトトレランスデバイスに対する明確な有用な応用は、現時点では知られていないが、量子アドバンテージに到達することは、ハードウェアにとって有用なベンチマークである。 ここでは、フォトニック量子コンピューティングの有望なプラットフォームである決定論的量子エミッタを用いて、量子優位に達するために必要なハードウェア要件を分析し、詳細化する。 実用上の制約を克服し、定量的なハードウェアレベルの要件を確立するために、実験で実施できる重要なステップを解明する。 量子アドバンテージは、効率が60%-70%の量子エミッタと、成分あたり0.0035(99.92%の透過率)のマッハ・ツェンダー干渉計からなるハイブリッドモードエンコードアーキテクチャで構築されたインターフェロメーターを用いて到達する。

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