論文の概要: Multimode rotationally symmetric bosonic codes from group-theoretic construction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.20647v1
- Date: Thu, 28 Aug 2025 10:48:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-29 18:12:02.346048
- Title: Multimode rotationally symmetric bosonic codes from group-theoretic construction
- Title（参考訳）: 群理論構成による多モード対称ボソニック符号
- Authors: Rabsan Galib Ahmed, Adithi Udupa, Giulia Ferrini,
- Abstract要約: 我々は[Phys. Rev. Lett. 133, 240603 (2024) の群論的枠組みに着想を得た多モード対称ボソニック符号の新しい族を導入する。
我々の構成は、複数のモードにわたる回転対称性を保ち、完全なパウリ群の線形光学的実装を可能にする。
我々は2モード二項符号のインスタンスを解析的に構築し、数値的にベンチマークし、単モードの回転対称なボソニック符号とは異なり、これらの符号は劣化防止と光子損失のトレードオフを示さないことを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a new family of multi-mode, rotationally symmetric bosonic codes inspired by the group-theoretic framework of [Phys. Rev. Lett. 133, 240603 (2024)]. Such a construction inverts the traditional paradigm of code design by identifying codes from the requirement that a group of chosen logical gates should be implemented by means of physically simple logical operations, such as linear optics. Leveraging previously unexplored degrees of freedom within this framework, our construction preserves rotational symmetry across multiple modes, enabling linear-optics implementation of the full Pauli group. These codes exhibit improved protection against dephasing noise, outperforming both single-mode analogues and earlier multi-mode constructions. Notably, they allow exact correction of correlated dephasing and support qudit encoding in arbitrary dimensions. We analytically construct and numerically benchmark two-mode binomial codes instances, and demonstrate that, unlike single-mode rotationally symmetric bosonic codes, these exhibit no trade-off between protection against dephasing and photon loss.
- Abstract（参考訳）: 我々は,[Phys. Rev. Lett. 133, 240603 (2024)] の群理論的枠組みに着想を得た,多モード, 回転対称なボソニック符号の族を導入する。
このような構造は、線形光学のような物理的に単純な論理演算によって、選択された論理ゲートのグループを実装するという要求からコードを特定することで、コード設計の伝統的なパラダイムを逆転させる。
この枠組み内では未探索の自由度を利用して、我々の構成は複数のモードにわたる回転対称性を保ち、完全なパウリ群の線形光学的実装を可能にする。
これらの符号は、デフォーカスノイズに対する保護が向上し、単一モードアナログと初期のマルチモード構成の両方より優れていた。
特に、相関デファス化の正確な補正を可能にし、任意の次元でキュディエンコーディングをサポートする。
我々は2モード二項符号のインスタンスを解析的に構築し、数値的にベンチマークし、単モードの回転対称なボソニック符号とは異なり、これらの符号は劣化防止と光子損失のトレードオフを示さないことを示した。
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