論文の概要: Seeding Gaussian boson samplers with single photons for enhanced state generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03432v1
• Date: Mon, 6 Nov 2023 19:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-08 18:19:18.477063
• Title: Seeding Gaussian boson samplers with single photons for enhanced state generation
• Title（参考訳）: 単一光子による高次状態生成のためのガウス型ボーソンサンプラーのシード化
• Authors: Valerio Crescimanna, Aaron Z. Goldberg, Khabat Heshami
• Abstract要約: 非ガウス量子状態は、連続変数系によるフォールトトレラント量子計算に不可欠である。 非ガウス的資源状態(特に単一光子)を猫の状態を生成する構成に付加することを検討する。 2つのモードしか持たないため、単一の光子源を加えることでGKP状態の忠実度が0.68から0.95に向上し、秒加えると成功確率が8倍になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Gaussian quantum states are crucial to fault-tolerant quantum computation with continuous-variable systems. Usually, generation of such states involves tradeoffs between success probability and quality of the resultant state. For example, injecting squeezed light into a multimode interferometer and postselecting on certain patterns of photon-number outputs in all but one mode, a fundamentally probabilistic task, can herald the creation of cat states, Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states, and more. We consider the addition of a non-Gaussian resource state, particularly single photons, to this configuration and show how it improves the qualities and generation probabilities of desired states. With only two modes, adding a single photon source improves GKP-state fidelity from 0.68 to 0.95 and adding a second then increases the success probability eightfold; for cat states with a fixed target fidelity, the probability of success can be improved by factors of up to 4 by adding single-photon sources. These demonstrate the usefulness of additional commonplace non-Gaussian resources for generating desirable states of light.
• Abstract（参考訳）: 非ガウス量子状態は連続変数系を持つフォールトトレラント量子計算に不可欠である。 通常、そのような状態の生成は成功確率と結果の状態の品質の間のトレードオフを伴う。 例えば、圧縮された光をマルチモード干渉計に注入し、光子数出力の特定のパターンを1つのモードを除いてポストセレクトすることは、基本的に確率的タスクであり、猫の状態、ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)などを生成することができる。 我々は、この構成に非ガウス的資源状態、特に単一光子を加え、それが望ましい状態の品質と生成可能性をどのように改善するかを示す。 たった2つのモードで、単一の光子源を追加することで、GKP状態の忠実度が0.68から0.95に改善され、そして1秒加えると、成功確率が8倍になる。 これらのことは、光の望ましい状態を生成するための追加の共通の非ガウス的資源の有用性を示している。

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