論文の概要: Explicitly Quantum-parallel Computation by Displacements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.19730v1
• Date: Wed, 22 Oct 2025 16:20:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:16.133651
• Title: Explicitly Quantum-parallel Computation by Displacements
• Title（参考訳）: 変位による量子並列計算
• Authors: Uchenna Chukwu, Mohammad-Ali Miri, Nicholas Chancellor,
• Abstract要約: 異なる光モードの相対変位や光子数に情報を符号化する。 我々は、光子サブトラクションプロトコルを用いて、圧縮状態の高品質な量子重ね合わせを作成することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22940141855172028
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce an encoding of information in the relative displacement or photon number of different optical modes. Since the loss rate to interference is insensitive to squeezing and many non-Gaussian fluctuations, such a space is relatively protected from imperfections. We show that photon subtraction protocols can be used to create high-quality quantum superpositions of squeezed states with much higher fidelity than when the protocol is restricted to producing only cat states (superpositions of coherent states). We also show that the amount of squeezing and anti-squeezing introduced is moderate, and unlikely to dominate the photon number. This parallel processing allows for explicit use of non-Gaussian interference as opposed to the more incidental role played by non-Gaussianity in all-optical coherent Ising machines. A key observation we make is that displacements of optical states provide a convenient degree of freedom to encode information for quantum parallel processing. Furthermore, we discuss important considerations for realizing an optical quantum annealer based on differential photon number encoding. In particular, we discuss the need to perform quantum erasure on loss channels from interference, as well as the ability to correct degrees of freedom not used for the encoding without disrupting the processed quantum information.
• Abstract（参考訳）: 異なる光モードの相対変位や光子数に情報を符号化する。 干渉に対する損失率は、スクイーズや多くの非ガウス変動に敏感であるため、そのような空間は不完全性から相対的に保護される。 我々は、光子サブトラクションプロトコルを用いて、猫状態のみを生成することに限定されている場合(コヒーレント状態の重畳)よりもはるかに高い忠実度で、圧縮された状態の高品質な量子重ね合わせを生成することができることを示した。 また,スキューズやアンチ・スキューズが導入された量は中程度であり,光子数を支配する可能性が低いことも示している。 この並列処理は、全光学コヒーレントイジングマシンにおいて非ガウス性によって演じられるより偶発的な役割とは対照的に、非ガウス干渉を明示的に使用することができる。 私たちが行う重要な観察は、光学状態の変位が量子並列処理のための情報をエンコードするのに便利な自由度を提供するということである。 さらに,差分光子数符号化に基づく光量子アニールの実現に向けた重要な考察についても論じる。 特に、干渉による損失チャネルの量子消去と、処理された量子情報を中断することなく符号化に使用しない自由度を補正する能力について論じる。

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