論文の概要: Realistic GKP stabilizer states enable universal quantum computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03874v1
• Date: Wed, 05 Nov 2025 21:42:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.219759
• Title: Realistic GKP stabilizer states enable universal quantum computation
• Title（参考訳）: 普遍量子計算を可能にする現実的GKP安定化状態
• Authors: Fariba Hosseinynejad, Pavithran Iyer, Guillaume Dauphinais, David L. Feder,
• Abstract要約: 物理的ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)は本質的にノイズがあり、理想的状態は無限エネルギーを必要とする。 この研究は、線形光学素子のみを用いて非クリフォードゲートを適用するために、不完全なGKP安定化器状態を利用することができることを示した。
• 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: Physical Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) states are inherently noisy as ideal ones would require infinite energy. While this is typically considered as a deficiency to be actively corrected, this work demonstrates that imperfect GKP stabilizer states can be leveraged in order to apply non-Clifford gates using only linear optical elements. In particular, Gaussian operations on normalizable GKP states, combined with homodyne measurements, permit two key primitives: clean projection onto Pauli eigenstates in the normalizable GKP codespace, thereby implementing Clifford gates with high fidelity; and probabilistic projection of unmeasured modes onto non-Pauli eigenstates. These results demonstrate that normalizable GKP stabilizer states combined with Gaussian operations provide a practical framework for computational universality within the measurement-based model of quantum computation in a realistic continuous-variable setting.
• Abstract（参考訳）: 物理的ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)は本質的にノイズであり、理想的状態は無限エネルギーを必要とする。 これは典型的には、積極的に修正されるべき欠損と見なされるが、この研究は、線形光学素子のみを用いて非クリフォードゲートを適用するために、不完全なGKP安定化状態を利用することができることを示した。 特に、正規化可能なGKP状態に対するガウス的演算とホモダイン測度を組み合わせることで、正規化可能なGKP符号空間におけるパウリ固有状態へのクリーン射影と、高い忠実度を持つクリフォードゲートの実装、非パウリ固有状態への非測定モードの確率射影の2つの重要なプリミティブが許される。 これらの結果は、正規化可能なGKP安定化状態とガウス演算が組み合わさって、現実的な連続変数設定における量子計算の測定に基づくモデル内での計算普遍性のための実践的な枠組みを提供することを示した。

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