論文の概要: Logical channel for heralded and pure loss with the Gottesman-Kitaev-Preskill code

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.13497v2
• Date: Wed, 23 Apr 2025 06:26:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:52.602639
• Title: Logical channel for heralded and pure loss with the Gottesman-Kitaev-Preskill code
• Title（参考訳）: Gottesman-Kitaev-Preskill符号による正規化と純損失のための論理チャネル
• Authors: Tom B. Harris, Takaya Matsuura, Ben Q. Baragiola, Nicolas C. Menicucci,
• Abstract要約: 低レベルの損失でも、他のコードが処理しなければならない修正不可能なエラーが発生する可能性がある。 本研究では,論理チャネルの解析式を導出することにより,これらの誤りを特徴づける。 ランダムな変位ノイズとは異なり、損失誘起論理チャネルはパウリチャネルではない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Photon loss is the dominant source of noise in optical quantum systems. The Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) bosonic code provides significant protection; however, even low levels of loss can generate uncorrectable errors that another concatenated code must handle. In this work, we characterize these errors by deriving analytic expressions for the logical channel that arises from pure loss acting on approximate GKP qubits. Unlike random displacement noise, we find that the loss-induced logical channel is not a stochastic Pauli channel. We also provide analytic expressions for the logical channel for "heralded loss," when the light scattered out of the signal mode is measured either by photon number counting -- i.e., photon subtraction -- or heterodyne detection. These offer a pathway to intentionally inducing non-Pauli channels for, e.g., magic-state production.
• Abstract（参考訳）: 光子損失は光量子系におけるノイズの主な原因である。 Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP)ボソニックコードは大きな保護を提供するが、低レベルの損失でも他の連結コードで処理しなければならない誤りを発生させることができる。 本稿では、GKP量子ビットに作用する純損失から生じる論理チャネルの解析式を導出することにより、これらの誤差を特徴づける。 ランダムな変位ノイズとは異なり、損失誘起論理チャネルは確率的なパウリチャネルではない。 また,信号モードから散乱した光を,光子数カウント(光子減算)やヘテロダイン検出(ヘテロダイン検出)によって測定する場合に,信号チャネルの「重み付き損失」に対する解析式を提供する。 これらは故意に非Pauliチャネルを誘導する経路を提供する。

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