論文の概要: Noise-reduction of multimode Gaussian Boson Sampling circuits via Unitary Averaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05732v1
• Date: Fri, 06 Jun 2025 04:28:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-09 17:28:43.314064
• Title: Noise-reduction of multimode Gaussian Boson Sampling circuits via Unitary Averaging
• Title（参考訳）: 単位平均化による多モードガウスボソンサンプリング回路の雑音低減
• Authors: S. Nibedita Swain, Ryan J. Marshman, Alexander S. Solntsev, Timothy C. Ralph,
• Abstract要約: 我々は、一元平均化プロトコルを統合することにより、ガウスボソンサンプリング(GBS)回路を改善する。 我々はビームスプリッタや位相シフト器の欠陥を含む任意の干渉音を緩和する。 大規模システムの性能向上を予測できるパワーロー式を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.94295877935867
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We improve Gaussian Boson Sampling (GBS) circuits by integrating the unitary averaging (UA) protocol, previously demonstrated to protect unknown Gaussian states from phase errors [Phys. Rev. A 110, 032622]. Our work extends the applicability of UA to mitigate arbitrary interferometric noise, including beam-splitter and phase-shifter imperfections. Through comprehensive numerical analysis, we demonstrate that UA consistently achieves higher fidelity and success probability compared to unprotected circuits, establishing its robustness in noisy conditions. Remarkably, enhancement is maintained across varying numbers of modes with respect to the noise. We further derive a power-law formula predicting performance gains in large-scale systems, including 100-mode and 216-mode configurations. A detailed step-by-step algorithm for implementing the UA protocol is also provided, offering a practical roadmap for advancing near-term quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ガウス平均化(UA)プロトコルを統合することでガウスボソンサンプリング(GBS)回路を改良し、未知ガウス状態の位相誤差(Phys. Rev. A 110, 032622]から保護することを以前に実証した。 我々の研究は、ビームスプリッタや位相シフト器の欠陥を含む任意の干渉音を緩和するためにUAの適用性を高める。 包括的数値解析により、UAは非保護回路と比較して高い忠実度と成功確率を一貫して達成し、ノイズ条件下で頑健性を確立することを示した。 注目すべきは、ノイズに関して様々なモードにまたがって拡張が維持されることである。 さらに,100モードおよび216モード構成を含む大規模システムの性能向上を予測できるパワーロー式を導出する。 UAプロトコルを実装するための詳細なステップバイステップアルゴリズムも提供され、短期量子技術の進歩のための実用的なロードマップを提供する。

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