論文の概要: Fault-Tolerant Information Processing with Quantum Weak Measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.06619v1
• Date: Sun, 07 Dec 2025 01:39:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-09 22:03:54.435952
• Title: Fault-Tolerant Information Processing with Quantum Weak Measurement
• Title（参考訳）: 量子弱測定によるフォールトトレラント情報処理
• Authors: Qi Song, Hongjing Li, Chengxi Yu, Jingzheng Huang, Ding Wang, Peng Huang, Guihua Zeng,
• Abstract要約: 量子弱測定によるフォールトトレラント情報処理手法を提案する。 保護される信号は、ノイズチャネルを介して送信された後、最小限の歪みで取り出すことができる。 提案手法は、長距離量子通信、高感度量子センシング、高精度量子計算におけるノイズ効果を抑制するソリューションを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.123920303879792
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Noise is an important factor that influences the reliability of information acquisition, transmission, processing, and storage. In order to suppress the inevitable noise effects, a fault-tolerant information processing approach via quantum weak measurement is proposed, where pairwise orthogonal postselected measurement bases with various tiny angles and optimal compositions of measured results are chosen as a decoding rule. The signal to be protected can be retrieved with a minimal distortion after having been transmitted through a noisy channel. Demonstrated by typical examples of encoding signal on two-level superposition state or Einstein-Podolsky-Rossen state transmitted through random telegraph noise and decoherence noises channel, the mean squared error distortion may be close to $0$ and the fault-tolerant capability could reach $1$ with finite quantum resources. To verify the availability of the proposed approach, classic coherent light and quantum coherent state are used for encoding information in the experiment. Potentially, the proposed approach may provide a solution for suppressing noise effects in long-distance quantum communication, high-sensitivity quantum sensing, and accurate quantum computation.
• Abstract（参考訳）: ノイズは情報取得、送信、処理、記憶の信頼性に影響を与える重要な要因である。 避けられないノイズ効果を抑制するために、量子弱測定によるフォールトトレラント情報処理手法を提案し、様々な角度の直交姿勢測定ベースと測定結果の最適構成を復号規則として選択する。 保護される信号は、ノイズチャネルを介して送信された後、最小限の歪みで取り出すことができる。 2レベル重畳状態の符号化信号の典型的な例や、ランダムな電信ノイズとデコヒーレンスノイズチャネルを通して伝達されるアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン状態により、平均2乗誤差歪みは0ドル近くになり、耐故障性は有限量子資源で1ドルに達する可能性がある。 提案手法の有効性を検証するため,実験では,古典的コヒーレント光と量子コヒーレント状態を用いて情報を符号化した。 提案手法は、長距離量子通信、高感度量子センシング、高精度量子計算におけるノイズ効果を抑制するソリューションを提供する可能性がある。

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