論文の概要: Realistic photon-number resolution in Gaussian Boson Sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03184v1
• Date: Tue, 5 Mar 2024 18:20:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 13:53:34.496803
• Title: Realistic photon-number resolution in Gaussian Boson Sampling
• Title（参考訳）: ガウスボソンサンプリングにおける実数光子数分解能
• Authors: I. S. Yeremenko, M. A. Dmytruk, A. A. Semenov
• Abstract要約: ガウスボソンサンプリング(英: Gaussian Boson Sampling、GBS)は、非ユニバーサル量子計算のモデルである。 我々はGBSスキームにおける光計数確率分布を導出した。 我々は,現実的な光子数分解能を持つ検出器を含むGBS検証手法を検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Gaussian Boson Sampling (GBS) is the model of non-universal quantum computation that has already demonstrated quantum supremacy in experiments. This model entails sampling photocounting events from a multimode Gaussian state at the outputs of a linear interferometer. In this scheme, collision events -- those with more than one photon for each mode -- are infrequent. However, they are still used for validation purposes. Therefore, the limitation of realistic detectors to perfectly resolve adjacent photon numbers becomes pivotal. We have derived the photocounting probability distribution in the GBS schemes, which is applicable for use with general detectors and photocounting techniques. This probability distribution is expressed in terms of functionals of the field-quadrature covariance matrix -- e.g., Hafnian and Torontonian in the well-known special cases of photon-number resolving and on-off detectors, respectively. Based on our results, we have considered a GBS validation technique involving detectors with realistic photon-number resolution.
• Abstract（参考訳）: ガウスボソンサンプリング(英: Gaussian Boson Sampling、GBS)は、実験において既に量子超越性を実証している非ユニバーサル量子計算のモデルである。 このモデルは、線形干渉計の出力におけるマルチモードガウス状態からの光カウントイベントのサンプリングを伴っている。 このスキームでは、衝突イベント(各モードに複数の光子を持つもの)はまれである。 しかし、検証目的ではまだ使用されている。 したがって、隣接する光子数を完全に解決する現実的な検出器の限界が重要となる。 我々はGBSスキームにおける光計測確率分布を導出し、一般検出器や光計測技術での利用に応用した。 この確率分布は、場の四分数共分散行列(例えば、光子数分解とオンオフ検出器のよく知られた特別な場合において、ハフニアンとトロントニアン)の関数で表される。 本研究では,現実的な光子数分解能を持つ検出器を含むGBS検証手法を検討した。

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