論文の概要: Linear-optical approach to encoding qubits into harmonic-oscillator modes via quantum walks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16594v1
- Date: Thu, 25 Apr 2024 13:18:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 13:40:12.218331
- Title: Linear-optical approach to encoding qubits into harmonic-oscillator modes via quantum walks
- Title（参考訳）: 量子ウォークによる高調波オシレータモードへの量子ビット符号化への線形光学的アプローチ
- Authors: Jun-Yi Wu, Shin-Tza Wu,
- Abstract要約: 本稿では,格子状態の量子ビット(量子ビット)をボソニックモードに符号化する線形光学スキームを提案する。
猫状態を量子コインとして用いて, 位相空間における真空状態の量子ウォークを通じて, 近似的なゴッテマン・キタエフ・プレスキル(GKP)量子ビットを符号化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9668407688201361
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a linear-optical scheme that allows encoding grid-state quantum bits (qubits) into a bosonic mode using cat state and post-selection as sources of non-Gaussianity in the encoding. As a linear-optical realization of the quantum-walk encoding scheme in [Lin {\em et al.}, Quantum Info. Processing {\bf 19}, 272 (2020)], we employ the cat state as a quantum coin that enables encoding approximate Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) qubits through quantum walk of a squeezed vacuum state in phase space. We show that the conditional phase-space displacement necessary for the encoding can be realized through a Mach-Zehnder interferometer (MZI) assisted with ancillary cat-state input under appropriate parameter regimes. By analyzing the fidelity of the MZI-based displacement operation, we identify the region of parameter space over which the proposed linear-optical scheme can generate grid-state qubits with high fidelity. With adequate parameter setting, our proposal should be accessible to current optical and superconducting-circuit platforms in preparing grid-state qubits for bosonic modes in the, respectively, optical and microwave domains.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,キャット状態とポストセレクションを用いた格子状態量子ビット(量子ビット)をボソニックモードに符号化する線形光学的手法を提案する。
量子ウォーク符号化スキームの線形光学的実現法として [Lin {\em et al }, Quantum Info。
プロセス {\bf 19}, 272 (2020)] を量子コインとして使用し, 位相空間における真空状態の量子ウォークを通して, 近似的なゴッテマン・キタエフ・プレスキル(GKP)量子ビットの符号化を可能にする。
符号化に必要な条件位相空間変位は,適切なパラメータ条件下でのアシラリーキャット状態入力を補助するマッハ・ツェンダー干渉計(MZI)により実現可能であることを示す。
MZIに基づく変位演算の忠実度を解析することにより、提案した線形光学スキームが高忠実度で格子状態量子ビットを生成するパラメータ空間の領域を同定する。
パラメータ設定が適切であれば,提案手法は,光およびマイクロ波領域におけるボソニックモードのための格子状態量子ビットの作成において,現在の光および超伝導回路プラットフォームに利用可能である。
関連論文リスト
- Quantum Circuit Mapping for Universal and Scalable Computing in
MZI-based Integrated Photonics [0.0]
統合フォトニックプラットフォーム上での普遍的でスケーラブルなLOQCに向けたアプローチを提案する。
我々は、新しいパス符号化量子ビットの定期的なラベル付き構造をポストセレクトされたCZに必要な構造にマッピングするスワップフォトニックネットワークを導入する。
このようにして、量子ビットの位置を決定論的に交換し、経路符号化された任意の量子ビット間で制御された量子ゲートを実行することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-30T10:29:13Z) - Mapping quantum circuits to shallow-depth measurement patterns based on
graph states [0.0]
我々は,測定に基づく量子コンピューティングのためのハイブリッドシミュレーション手法を開発した。
完全可換作用素の群は完全並列、すなわち非適応的測定を用いて実装可能であることを示す。
量子テレポーテーションを用いることで、そのような回路を一定の量子深さで実装する方法について議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-27T19:00:00Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。
我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。
このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z) - Quantum nondemolition measurements with optical parametric amplifiers
for ultrafast universal quantum information processing [0.0]
室温超高速光子数分解(PNR)量子非分解(QND)測定の実現は、フォトニック量子情報処理(QIP)に重大な影響を与える。
位相整合型光パラメトリック増幅器(OPA)を駆動するコヒーレントポンプ場は,信号Bogoliubov励起数に応じて変位を経験することを示す。
これにより、ポンプ変位の測定は、信号Bogoliubov励起のQND測定を提供し、信号モードを励起光子数状態に投影する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-02T15:23:40Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z) - Probing phases of quantum matter with an ion-trap tensor-network quantum
eigensolver [1.291175895836647]
我々は、TNアンザッツ状態を直接量子シミュレータにエンコードし、純粋に数値シミュレーションよりも指数関数的に有利である可能性がある。
特に、イオントラップ量子コンピュータ上の変分量子固有解法を用いて、量子符号化されたTNアンザッツ状態の最適化を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-24T18:00:19Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。
本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z) - High-fidelity quantum gates for OAM qudits on quantum memory [0.0]
そこで我々は,軌道角運動量を持つ光モードに基づいて,立方体に対して単一立方体ゲートを実装する手法を提案する。
検討したゲートは単一量子変換の忠実度が極めて高いことを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T19:13:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。