論文の概要: Using a Kerr interaction for GKP magic state preparation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.09684v1
- Date: Sun, 13 Jul 2025 15:43:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-15 18:48:23.758885
- Title: Using a Kerr interaction for GKP magic state preparation
- Title（参考訳）: GKPマジック状態準備におけるKerr相互作用の利用
- Authors: Jérémie Boudreault, Ross Shillito, Jean-Baptiste Bertrand, Baptiste Royer,
- Abstract要約: 正方形のGKP符号に対して論理ゲート$sqrtH_L$を実現するKerr相互作用を介する非ガウスユニタリについて検討する。
このゲートは補助量子ビットを直接含んでおらず、符号上の有限エネルギー制約と互換性がある。
本稿では、Kerrインタラクションを操作するための回路QED実装を提案する。
- 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: Magic state distillation and injection is a promising strategy towards universal fault tolerant quantum computation, especially in architectures based on the bosonic Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) codes where non-Clifford gates remain challenging to implement. Here we address GKP magic state preparation by studying a non-Gaussian unitary mediated by a Kerr interaction which realizes a logical gate $\sqrt{H}_L$ for square GKP codes. This gate does not directly involve an auxiliary qubit and is compatible with finite energy constraints on the code. Fidelity can be further enhanced using the small-Big-small (SBS) error correction protocol and post-selection, making the scheme robust against a single photon loss event. We finally propose a circuit QED implementation to operate the Kerr interaction.
- Abstract（参考訳）: マジックステート蒸留とインジェクションは、特に非クリフォードゲートの実装が困難なボソニックなゴテスマン・キタエフ・プレスキル(GKP)符号に基づくアーキテクチャにおいて、普遍的なフォールトトレラント量子計算への有望な戦略である。
ここでは、正方形のGKP符号に対して論理ゲート$\sqrt{H}_L$を実現するKerr相互作用を介する非ガウスユニタリの研究により、GKPマジック状態の準備に取り組む。
このゲートは補助量子ビットを直接含んでおらず、符号上の有限エネルギー制約と互換性がある。
SBS(Small-Big-small (SBS))エラー訂正プロトコルとポストセレクションにより、フィデリティをさらに強化し、単一の光子損失イベントに対してロバストなスキームを実現する。
我々は最終的にKerrインタラクションを操作するための回路QED実装を提案する。
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