論文の概要: Realistic photon-number resolution in Gaussian boson sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03184v2
• Date: Sun, 20 Oct 2024 19:51:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-22 13:11:58.341934
• 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 sample、GBS)は、非普遍的な量子計算のモデルであり、現在の技術の量子超越性を証明していると主張している。 一般検出器や光計測技術に応用可能なGBSスキームにおける光計測確率分布を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Gaussian boson sampling (GBS) is a model of nonuniversal quantum computation that claims to demonstrate quantum supremacy with current technologies. 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 derive a the photocounting probability distribution in 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 consider 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 sample、GBS)は、非普遍的な量子計算のモデルであり、現在の技術の量子超越性を証明していると主張している。 このモデルは、線形干渉計の出力における多モードガウス状態からの光計測イベントのサンプリングを含む。 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、これらは依然として検証目的に使われている。 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は、重要なものとなる。 一般検出器や光計測技術に応用可能なGBSスキームにおける光計測確率分布を導出する。 この確率分布は、光子数分解(英語版)とオンオフ検出器(英語版)のよく知られた特別な場合において、フィールド四分数共分散行列(eg, Hafnian, Torontonian)の関数で表される。 そこで本研究では,現実的な光子数分解能を持つ検出器を含むGBS検証手法について検討した。

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