論文の概要: Mapping of a many-qubit state onto an oscillator using controlled displacements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22385v1
• Date: Tue, 29 Oct 2024 15:27:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-31 14:27:22.729187
• Title: Mapping of a many-qubit state onto an oscillator using controlled displacements
• Title（参考訳）: 制御変位を用いた多ビット状態の振動子へのマッピング
• Authors: Anders J. E. Bjerrum, Ulrik L. Andersen, Peter Rabl,
• Abstract要約: 振動子四重項によって制御された四重項において、キューディット状態がどのように変位するかを示す。 キューディット二次状態の重ね合わせで量子情報を符号化する完全回路を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We extend the controlled displacement interaction between a qubit and a harmonic oscillator to the multi-qubit (qudit) case. We define discrete quadratures of the qudit and show how the qudit state can be displaced in these quadratures controlled by an oscillator quadrature. Using this interaction, a periodic repetition of the state encoded in the qudit, can be deterministically mapped onto the oscillator, which is initialized in a squeezed state. Based on this controlled displacement interaction, we present a full circuit that encodes quantum information in a superposition of qudit quadrature states, and successively prepares the oscillator in the corresponding superposition of approximate Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states. This preparation scheme is found to be similar to phase estimation, with the addition of a disentanglement gate. Our protocol for GKP state preparation is efficient in the sense, that the set of qubits need only interact with the oscillator through two time-independent interactions, and in the sense that the squeeze factor (in dB) of the produced GKP state grows linearly in the number of qubits used.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子ビットと高調波発振器の間の制御された変位相互作用を、多重量子(量子)の場合に拡張する。 我々は、クディットの離散二次状態を定義し、クディット状態が振動子二次状態によって制御されるこれらの二次状態にどのように変位するかを示す。 この相互作用を用いることで、キューディットに符号化された状態の周期的な繰り返しを振動子に決定的にマッピングし、圧縮状態で初期化することができる。 この制御された変位相互作用に基づいて、キューディット二次状態の重ね合わせにおいて量子情報を符号化し、近似したゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)の重ね合わせにおいて振動子を順次生成する完全回路を提案する。 この構成法は位相推定に似ており, アンタングルゲートが付加されている。 GKP状態生成のためのプロトコルは、2つの時間非依存的な相互作用によって、キュービットの集合が振動子とのみ相互作用する必要があるという意味で効率的であり、生成したGKP状態の圧縮係数(dB)が使用したキュービット数で線形に増加するという意味でも効率的である。

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