論文の概要: Unified boson sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.02058v1
• Date: Tue, 02 Sep 2025 07:54:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.952166
• Title: Unified boson sampling
• Title（参考訳）: 統一ボソンサンプリング
• Authors: Luca Bianchi, Carlo Marconi, Laura Ares, Davide Bacco, Jan Sperling,
• Abstract要約: 本研究では,異なる形態のボソンサンプリングの統一と拡張を開発する。 高度なサンプリングプロトコルにおいて、励起光子のようなより興味深い状態の複雑さを利用することができる。 エンタングルメントは、統一サンプリング器の非線形相互作用から量子相関の生成を例示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Boson sampling is a key candidate for demonstrating quantum advantage, and has already yielded significant advances in quantum simulation, machine learning, and graph theory. In this work, a unification and extension of distinct forms of boson sampling is developed. The devised protocol merges discrete-variable scattershot boson sampling with continuous-variable Gaussian boson sampling. Thereby, it is rendered possible to harness the complexity of more interesting states, such as squeezed photons, in advanced sampling protocols. A generating function formalism is developed for the joint description of multiphoton and multimode light undergoing Gaussian transformations. The resulting analytical tools enable one to explore interfaces of different photonic quantum-information-processing platforms. A numerical simulation of unified sampling is carried out, benchmarking its performance, complexity, and scalability. Entanglement is characterized to exemplify the generation of quantum correlations from the nonlinear interactions of a unified sampler.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリングは量子優位を示す主要な候補であり、既に量子シミュレーション、機械学習、グラフ理論において大きな進歩をもたらしている。 本研究では,異なる形態のボソンサンプリングの統一と拡張を開発する。 考案されたプロトコルは、連続変数ガウスボソンサンプリングと離散変数カッターショットボソンサンプリングをマージする。 これにより、高度なサンプリングプロトコルにおいて、励起光子のようなより興味深い状態の複雑さを利用することができる。 ガウス変換を行う多光子と多モード光の合同記述のための生成関数形式法を開発した。 分析ツールによって、異なるフォトニック量子情報処理プラットフォームのインターフェースを探索することができる。 統一サンプリングの数値シミュレーションを行い、その性能、複雑さ、スケーラビリティをベンチマークする。 エンタングルメントは、統一サンプリング器の非線形相互作用から量子相関の生成を例示する。

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