論文の概要: Interfacing Gottesman-Kitaev-Preskill Qubits to Quantum Memories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04275v2
• Date: Fri, 18 Oct 2024 00:21:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-21 14:22:26.615631
• Title: Interfacing Gottesman-Kitaev-Preskill Qubits to Quantum Memories
• Title（参考訳）: 量子記憶への対面ゴッテマン・キタエフ・プレスキル量子ビット
• Authors: Prajit Dhara, Liang Jiang, Saikat Guha,
• Abstract要約: 共振器を介した制御変位ゲートに基づく量子メモリとGKP量子ビット状態のインタフェースを提案する。 我々は、このプロトコルを拡張して、Acillary optical quadrature-squeezed light の要求を回避することにより、GKPクラスター状態の生成を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.152708951218456
• License:
• Abstract: Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states have been demonstrated to pose significant advantages when utilized for fault-tolerant all optical continuous-variable quantum computing as well as for quantum communications links for entanglement distribution. However interfacing these systems to long-lived solid-state quantum memories has remained an open problem. Here we propose an interface between quantum memories and GKP qubit states based on a cavity-mediated controlled displacement gate. We characterize the quality of memory-GKP entanglement as a function of cavity parameters suggesting optimal regimes of operation for high-quality state transfer between either qubit states. We further extend this protocol to demonstrate the creation of GKP cluster states by avoiding the requirement of ancillary optical quadrature-squeezed light. Utilizing post-selected entanglement swapping operations for GKP qubits, we demonstrate the utility of our protocol for high-rate entanglement generation between quantum memories. Extensions and derivatives of our proposal could enable a wide variety of applications by utilizing the operational trade-offs for qubits encoded in memory and in the GKP basis.
• Abstract（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 状態は、フォールトトレラントな全光連続変数量子コンピューティングやエンタングルメント分布のための量子通信リンクにおいて、大きな利点を示すことが示されている。 しかし、これらのシステムを長期間の固体量子メモリにインターフェースすることは、未解決の問題のままである。 本稿では,共振器を介する制御変位ゲートに基づく量子メモリとGKP量子ビット状態のインターフェースを提案する。 我々は,メモリ-GKP絡み合いの質を,どちらのクビット状態間の高品質な状態伝達にも最適な操作条件を示す空洞パラメータの関数として特徴付ける。 我々はさらにこのプロトコルを拡張して、Acillary optical quadrature-squeezed light の要求を回避することにより、GKPクラスター状態の生成を実証する。 GKP量子ビットに対する後絡交換操作を利用して、量子メモリ間の高速絡み合わせ生成のためのプロトコルの有用性を実証する。 提案手法の拡張とデリバティブは、メモリおよびGKPベースで符号化された量子ビットの運用トレードオフを利用することで、幅広いアプリケーションを実現することができる。

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