論文の概要: Fusion and flow: formal protocols to reliably build photonic graph states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.13541v1
• Date: Fri, 20 Sep 2024 14:33:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 06:41:58.239216
• Title: Fusion and flow: formal protocols to reliably build photonic graph states
• Title（参考訳）: 融合と流れ:フォトニックグラフ状態を確実に構築するための正式なプロトコル
• Authors: Giovanni de Felice, Boldizsár Poór, Lia Yeh, William Cashman,
• Abstract要約: 最近提案されたフュージョンベースのアーキテクチャは、普遍性とフォールトトレランスを達成することを目的としている。 本稿では,線形光学,ZX計算,データフロープログラミングを融合して,フォトニック量子コンピューティングのためのフレームワークを開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photonics offers a promising platform for implementations of measurement-based quantum computing. Recently proposed fusion-based architectures aim to achieve universality and fault-tolerance. In these approaches, computation is carried out by performing fusion and single-qubit measurements on a resource graph state. The verification of these architectures requires linear algebraic, probabilistic, and control flow structures to be combined in a unified formal language. This paper develops a framework for photonic quantum computing by bringing together linear optics, ZX calculus, and dataflow programming. We characterize fusion measurements that induce Pauli errors and show that they are correctable using a novel flow structure for fusion networks. We prove the correctness of new repeat-until-success protocols for the realization of arbitrary fusions and provide a graph-theoretic proof of universality for linear optics with entangled photon sources. The proposed framework paves the way for the development of compilation algorithms for photonic quantum computing.
• Abstract（参考訳）: Photonicsは、計測ベースの量子コンピューティングの実装のための有望なプラットフォームを提供する。 最近提案されたフュージョンベースのアーキテクチャは、普遍性とフォールトトレランスを達成することを目的としている。 これらの手法では、資源グラフ状態上で核融合と単一ビット計測を行うことにより計算を行う。 これらのアーキテクチャの検証には、線形代数的、確率的、制御フロー構造を統一形式言語で結合する必要がある。 本稿では,線形光学,ZX計算,データフロープログラミングを融合して,フォトニック量子コンピューティングのためのフレームワークを開発する。 パウリの誤差を誘発する核融合測定を特徴付けるとともに、核融合ネットワークのための新しい流れ構造を用いて補正可能であることを示す。 任意の核融合を実現するための新しい再帰的・再帰的プロトコルの正しさを証明し、光子源が絡み合った線形光学系に対する普遍性のグラフ理論的証明を提供する。 提案するフレームワークは、フォトニック量子コンピューティングのためのコンパイルアルゴリズムの開発方法である。

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