論文の概要: A Mathematical Structure for Amplitude-Mixing Error-Transparent Gates for Binomial Codes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.08870v1
- Date: Thu, 12 Dec 2024 02:06:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-13 13:31:58.975013
- Title: A Mathematical Structure for Amplitude-Mixing Error-Transparent Gates for Binomial Codes
- Title（参考訳）: 二項符号に対する振幅混合誤差透過ゲートの数学的構造
- Authors: Owen C. Wetherbee, Saswata Roy, Baptiste Royer, Valla Fatemi,
- Abstract要約: エラー透明な操作は、操作中のエラー率を保存する方法のひとつです。
相ゲートのみが、二項符号化の明示的にエラー透過的な定式化を施されている。
修正可能な光子ジャンプのすべてに対する誤差透過性を示すが、ジャンプの誤りではない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.562479170374811
- License:
- Abstract: Bosonic encodings of quantum information offer hardware-efficient, noise-biased approaches to quantum error correction relative to qubit register encodings. Implementations have focused in particular on error correction of stored, idle quantum information, whereas quantum algorithms are likely to desire high duty cycles of active control. Error-transparent operations are one way to preserve error rates during operations, but, to the best of our knowledge, only phase gates have so far been given an explicitly error-transparent formulation for binomial encodings. Here, we introduce the concept of 'parity nested' operations, and show how these operations can be designed to achieve continuous amplitude-mixing logical gates for binomial encodings that are fully error-transparent to the photon loss channel. For a binomial encoding that protects against l photon losses, the construction requires $\lfloor$l/2$\rfloor$ + 1 orders of generalized squeezing in the parity nested operation to fully preserve this protection. We further show that error-transparency to all the correctable photon jumps, but not the no-jump errors, can be achieved with just a single order of squeezing. Finally, we comment on possible approaches to experimental realization of this concept.
- Abstract（参考訳）: 量子情報のボソニックエンコーディングは、量子ビットレジスタエンコーディングに対して、ハードウェア効率のよいノイズバイアス付きアプローチを提供する。
実装では特に、格納されたアイドル量子情報の誤り訂正に重点を置いているが、量子アルゴリズムはアクティブ制御のハイデューティサイクルを望んでいる可能性が高い。
誤り透明な操作は操作中のエラー率を保存する方法の1つであるが、我々の知る限り、相ゲートのみが二項符号化に対して明示的にエラー透過的な定式化を施されている。
本稿では「パリティネスト」演算の概念を導入し、光子損失チャネルに完全に透過的な二項符号化のための連続振幅混合論理ゲートを実現するために、これらの演算をどのように設計するかを示す。
l光子損失から保護する二項符号化では、この保護を完全に保存するためには$\lfloor$l/2$\rfloor$ + 1の一般スキーズ演算をパリティネスト操作で行う必要がある。
さらに、修正可能な光子ジャンプのすべてに対する誤差透過性は、ただ1つの順序で達成できることも示している。
最後に、この概念を実験的に実現するための潜在的アプローチについて述べる。
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