論文の概要: Arbitrary high-fidelity binomial codes from multiphoton spin-boson interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.08585v1
- Date: Fri, 11 Jul 2025 13:30:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-14 18:03:54.372715
- Title: Arbitrary high-fidelity binomial codes from multiphoton spin-boson interactions
- Title（参考訳）: 多光子スピン-ボソン相互作用による任意高忠実二項符号
- Authors: Pradip Laha, Peter van Loock,
- Abstract要約: 二項符号は二項重み付き係数を持つフォック状態の重ね合わせにおいて、損失に対する保護と論理状態による誤りの強調を提供する。
連続可変ボソニックモード(オシレータ)と2レベルシステム(スピン/量子ビット)間の非線形多光子相互作用を利用してこれらの符号語を生成する新しい手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Encoding a qubit in the continuous degrees of freedom of a quantum system, such as bosonic modes, is a powerful alternative to modern quantum error correction (QEC). Among the most prominent bosonic QEC codes, binomial codes provide protection against loss and dephasing errors by encoding logical states in superpositions of Fock states with binomially weighted coefficients. While much attention has been given to their error-correcting capabilities and integration into fault-tolerant architectures, efficient methods for generating arbitrary binomial codewords remain scarce. In this work, we propose a novel scheme for generating these codewords by exploiting nonlinear multiphoton interactions between a continuous-variable bosonic mode (oscillator) and a two-level system (spin/qubit). Our proposed scheme assumes the ability to prepare the oscillator in an arbitrary Fock state and the qubit in an arbitrary superposition of its basis states and access to arbitrarily high multiphoton interactions. To enhance the experimental feasibility of our scheme, we further demonstrate how to reduce the required order parameter of multiphoton interactions by a factor of two for a special class of code states.
- Abstract（参考訳）: ボソニックモードのような量子系の連続的な自由度で量子ビットを符号化することは、現代の量子エラー補正(QEC)の強力な代替手段である。
最も顕著なボソニックQEC符号のうち、二項符号は二項重み付き係数を持つフォック状態の重ね合わせにおける論理状態の符号化により損失とデファーズエラーに対する保護を提供する。
エラー訂正機能やフォールトトレラントアーキテクチャへの統合に多くの注意が向けられているが、任意の二項符号語を生成する効率的な方法はほとんど残っていない。
本研究では,連続可変ボソニックモード (oscillator) と2レベルシステム (spin/qubit) の非線形多光子相互作用を利用して,これらの符号語を生成する手法を提案する。
提案手法は, 任意のフォック状態とクォービット状態の振動子を任意の基底状態の重ね合わせで生成し, 任意に高い多光子相互作用にアクセスできることを仮定する。
提案方式の実験的実現可能性を高めるため,特殊なコード状態に対して2倍の係数で多光子相互作用の要求次数パラメーターを減少させる方法を示す。
関連論文リスト
- High-Rate Extended Binomial Codes for Multi-Qubit Encoding [0.5439020425819]
拡張二項符号(enmphextended binomial codes)と呼ばれる新しいボソニック量子誤り訂正符号のクラスを導入する。
これらの符号は$[n,k,d]$ qubitコードに類似しており、パラメータ$n$は物理量子ビットの数ではなく総励起予算に対応する。
これらの利点は、拡張二項符号がボゾン量子誤り訂正にスケーラブルで資源効率の良いアプローチをもたらすことを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-13T07:04:05Z) - Realizing fracton order from long-range quantum entanglement in programmable Rydberg atom arrays [45.19832622389592]
量子情報のストアングには、量子デコヒーレンスと戦う必要があるため、時間の経過とともに情報が失われる。
誤り耐性の量子メモリを実現するために、局所的なノイズ源が別の状態に変化できないように設計された退化状態の量子重ね合わせに情報を格納したい。
このプラットフォームは、真のエラー耐性量子メモリの目標に向けて、特定の種類のエラーを検出し、修正することを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T12:46:08Z) - Deterministic generation of concatenated graph codes from quantum emitters [0.0]
フォールトトレラントな構造と損失を効率的に補正できるコードを組み合わせることは、これを実現するための有望なアプローチである。
メモリに結合した2つの量子エミッタまたは1つの量子エミッタからの多光子放射を用いたグラフコード生成手法を提案する。
これらの手法により,高光子損失と標準核融合ゲートを有する実用計算において,フォールトトレラント核融合に基づく量子状態が実現可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-24T14:44:23Z) - Quantum Gate Optimization for Rydberg Architectures in the Weak-Coupling
Limit [55.05109484230879]
我々は,Rydberg tweezerシステムにおける2ビットゲートの機械学習支援設計を実演する。
我々は,高忠実度CNOTゲートを実装した最適パルス列を生成する。
単一量子ビット演算の局所的な制御は、原子列上で量子計算を行うのに十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T18:24:51Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Hardware efficient autonomous error correction with linear couplers in
superconducting circuits [0.5428370406156905]
大規模量子コンピュータは、情報のデコヒーレンスを防ぐために、必然的に量子エラー補正(QEC)を必要とする。
AQECスキームは、エラー状態をエンジニアリングされた散逸によって効率的に除去できる励起に変換することで機能する。
Liらによる最近提案されたAQECスキームは、スター符号と呼ばれ、2つのトランスモンをチューナブルカプラと2つの損失共振器を冷却源とするエンコーダとして、全ての単一キュービットエラーチャネルを自律的に修正または抑制することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T09:44:55Z) - Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。
本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。
提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z) - Gaussian conversion protocol for heralded generation of qunaught states [66.81715281131143]
ボソニック符号は、qubit型量子情報をより大きなボソニックヒルベルト空間にマッピングする。
我々は、これらの符号 GKP qunaught 状態の2つのインスタンスと、ゼロ論理エンコードされた量子ビットに対応する4つの対称二項状態とを変換する。
GKPqunaught状態は98%以上、確率は約3.14%である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-24T14:17:07Z) - Experimental realization of deterministic and selective photon addition in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [33.7054351451505]
ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。
エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。
ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:32:21Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - All-optical Quantum State Engineering for Rotation-symmetric Bosonic
States [0.0]
我々は、コヒーレント光子サブトラクションを用いて、ガウス的でない様々な状態を生成する方法を提案し、解析する。
提案手法は,現在の量子フォトニクス技術で容易に実装できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-23T22:43:23Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。