論文の概要: Exact simulation of realistic Gottesman-Kitaev-Preskill cluster states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10606v1
• Date: Mon, 14 Apr 2025 18:05:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-16 22:09:24.355249
• Title: Exact simulation of realistic Gottesman-Kitaev-Preskill cluster states
• Title（参考訳）: 現実的なゴッテマン・キタエフ・プレスキルクラスター状態のエクササイズシミュレーション
• Authors: Milica Banic, Valerio Crescimanna, J. Eli Bourassa, Carlos Gonzalez-Arciniegas, Rafael N. Alexander, Khabat Heshami,
• Abstract要約: 本稿では,現実的なGottesman-Kitaev-Preskill(GKP)クラスタ状態をシミュレーションし,特徴付ける手法について述べる。 キャット状態の育種による単一モードGKP状態の生成と,線形光回路およびホモダイン測定による多モードGKPクラスター状態の形成について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We describe a method for simulating and characterizing realistic Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) cluster states, rooted in the representation of resource states in terms of sums of Gaussian distributions in phase space. We apply our method to study the generation of single-mode GKP states via cat state breeding, and the formation of multimode GKP cluster states via linear optical circuits and homodyne measurements. We characterize resource states by referring to expectation values of their stabilizers, and witness operators constructed from them. Our method reproduces the results of standard Fock-basis simulations, while being more efficient, and being applicable in a broader parameter space. We also comment on the validity of the heuristic Gaussian random noise (GRN) model, through comparisons with our exact simulations: We find discrepancies in the stabilizer expectation values when homodyne measurement is involved in cluster state preparation, yet we find a close agreement between the two approaches on average.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ガウス分布の位相空間における和による資源状態の表現に根ざした,現実的なゴッテマン・キタエフ・プレスキル(GKP)クラスタ状態のシミュレーションと特徴付け手法について述べる。 キャット状態の育種による単一モードGKP状態の生成と,線形光回路およびホモダイン測定による多モードGKPクラスター状態の形成について検討する。 我々は,それらの安定化器の期待値と,それらから構築された証人演算子を参照することにより,資源状態の特徴付けを行う。 提案手法は,Fock-basisシミュレーションの結果を再現するが,より効率的であり,より広いパラメータ空間に適用可能である。 また, 本モデルの有効性について, 正確なシミュレーションとの比較により, ホモダイン測定がクラスタ状態の調製に関与する場合の安定化器期待値に相違点が認められたが, 平均して2つのアプローチ間の密接な一致がみられた。

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